Для различных видов обработки листового металла, стоит ли выбрать лазерную резкустанокили CNC-перфорационный станок?

I.Гибкость обработки

С точки зрения гибкости, преимущества лазерных режущих станков весьма значительны. Они могут резать отверстия любой формы и размера, будь то сложные криволинейные профили или уникальные отверстия специальной формы, справляясь с ними с легкостью. Это делает их высокоэффективными для обработки разнообразных и индивидуальных деталей из листового металла. 

 С другой стороны，CNC-перфорационные станки несколько менее способны в этом отношении, обычно способные пробивать только ограниченное количество спецификаций отверстий. Даже с 32-позиционным револьверным магазином доступные типы отверстий остаются ограниченными. При столкновении с нестандартными или крупногабаритными отверстиями CNC-перфорационные станки часто вынуждены использовать процесс ступенчатой пробивки малыми штампами, что не только неэффективно, но и вызывает значительный износ штампов. Кроме того, для удовлетворения требований обработки различных продуктов CNC-перфорационные станки должны приобретать большое количество штампов различных размеров для разной толщины материала, а также требуется специальное хранилище для этих штампов, что несомненно увеличивает сложность и стоимость управления штампами. Более того, CNC-перфорационные станки требуют более высокой плоскостности и чистоты поверхности листового металла, что в некоторой степени ограничивает их область применения.

Обработка CNC-перфорационным станком стандартных форм

II.Обрабатываемые материалы

 Лазерные режущие станки могут резать металлические материалы (включая черные и цветные металлы, такие как углеродистая сталь, нержавеющая сталь, кремнистая сталь, оцинкованный лист, алюминиевый сплав и т.д.) и неметаллические материалы (акрил, пластик, деревянные плиты, ткань, кожа, ковер и т.д.). Они могут резать углеродистую сталь толщиной до 20 мм. CNC-перфорационные станки в основном могут выполнять только пробивку металлических материалов, с типичной толщиной не более 6 мм.

III.Точность и шероховатость:

Лазерные режущие станки относятся к бесконтактной обработке. Во время процесса резки на заготовку не оказывается механическое напряжение, что эффективно предотвращает деформацию заготовки. Их точность позиционирования может достигать ±0.03 мм, а точность заготовки — ±0.1 мм. Поверхность реза тонкая и гладкая, а точность обработки чрезвычайно высока, что делает их особенно подходящими для обработки листового металла с жесткими требованиями к точности, такими как корпуса прецизионных приборов и компоненты электронных устройств. В сравнении, CNC-перфорационные прессы немного уступают в точности обработки. Поскольку они используют штампы для пробивки, края реза могут легко образовывать заусенцы, а заготовки могут подвергаться определенной деформации. Часто требуются последующие операции удаления заусенцев, выравнивания и другие этапы обработки, что не только увеличивает стоимость обработки, но и удлиняет производственный цикл.

IV.Эффективность и стоимость

 С точки зрения эффективности, для обработки небольших партий листового металла со сложными формами лазерные режущие станки имеют значительное преимущество. Они могут быстро переключать программы резки для достижения непрерывной обработки деталей с разными формами, и нет необходимости часто менять штампы, что значительно сокращает время настройки. Однако при крупносерийном производстве деталей из листового металла с простыми формами, если CNC-перфорационный пресс оснащен специально разработанными штампами, такими как многодырчатые штампы, его эффективность обработки может быть сопоставима с лазерным режущим станком, а в некоторых случаях даже выше.

 С точки зрения стоимости, лазерные режущие станки относительно дороги. Наиболее затратным и легко повреждаемым компонентом лазерного обрабатывающего станка является лазерная головка, срок службы которой обычно составляет от 1 000 до 15 000 часов. Известные бренды, такие как Raytools и Jiaqiang, имеют ценовой диапазон от $985 до $3 000, причем более мощные лазерные головки стоят дороже. Во время работы лазерные режущие станки также потребляют расходные материалы, такие как фокусирующие линзы, керамические компоненты, сопла, зеркала и газы, с почасовой стоимостью около 179 юаней. CNC-перфорационные станки, с другой стороны, имеют относительно более низкую стоимость оборудования, а их основные расходные материалы — это штампы, с почасовой стоимостью около 174 юаней. Однако использование штампов подразумевает более низкие разовые производственные затраты, что делает их подходящими для крупносерийного производства. Стоимость штампов для CNC-перфорационных станков может быть распределена, потенциально предлагая более очевидные долгосрочные преимущества по стоимости.

V.Функциональные ограничения:

Лазерные режущие станки и CNC-перфорационные станки имеют свои сильные стороны, а также определенные ограничения. Лазерные режущие станки превосходно справляются с резкой контуров различных форм, но они бессильны перед специальными процессами, такими как жалюзи, мелкие вытяжки, зенковки, фланцевые отверстия, ребра жесткости и тиснение, которые могут быть выполнены только CNC-перфорационными станками. С другой стороны, для обработки специальных деталей, таких как пильные полотна со звукопоглощающими швами, лазерные режущие станки являются отличным выбором благодаря их высокой гибкости и способности к точной резке, тогда как CNC-перфорационные станки с трудом справляются с такими задачами.

CNC-перфорационный станок для обработки листового металла различных форм

VI.Изменение цвета листа из-за лазерной резки

 При одинаковых условиях, чем выше мощность, тем более вероятно изменение цвета нержавеющих листов. Это связано с тем, что более высокая мощность увеличивает энергию, поглощаемую листом, повышая температуру и тем самым ускоряя реакцию окисления. Вообще говоря, при резке нержавеющей стали, если мощность превышает 2000 Вт и другие параметры процесса не настроены должным образом, изменение цвета листа более вероятно.

CNC-перфорационные станки обрабатывают материалы путем физического выдавливания, поэтому они не вызывают изменения цвета листов.

VII.Опасность лазерной резки для человека и окружающей среды

Лазерное излучение может вызывать ожоги глаз и кожи операторов, особенно от прямого или отраженного луча мощных лазеров (>1000 Вт), что представляет значительный риск.
При резке блокировка разбрызгивания высокотемпературного расплавленного металла может предотвратить ожоги, возгорания или повреждение окружающего оборудования.
Лазерная обработка генерирует пыль и вредные газы; длительное вдыхание пыли может вызывать респираторные заболевания. Озон может раздражать слизистые оболочки и повреждать дыхательные пути, а оксиды азота могут влиять на функцию легких. Резка покрытых или оцинкованных материалов может производить токсичные пары (такие как пары цинка), и кратковременное воздействие больших количеств может привести к отравлению.

Директива по промышленным выбросам (IED): IED является основным инструментом регулирования выбросов загрязняющих веществ промышленными объектами в Европейском Союзе, направленным на достижение высокого уровня общей защиты здоровья человека и окружающей среды путем сокращения вредных промышленных выбросов по всему ЕС. Как промышленное оборудование, лазерные режущие станки, выделяющие вредные газы, подпадающие под действие директивы, должны соответствовать ее требованиям. Согласно IED, связанные промышленные объекты должны получить разрешение на эксплуатацию, которое включает условия, такие как пределы выбросов, определенные на основе наилучших доступных технологий (BAT).

Стандарт EN ISO 11553: Полное название этого стандарта — «Требования безопасности для лазерных обрабатывающих станков», непосредственно связанного с Директивой по машинам 2006/42/EC, и он устанавливает требования к контролю выбросов дыма и твердых частиц, генерируемых во время лазерной резки.

Стандарт EN 60825-1: Полное название — «Безопасность лазерных изделий — Часть 1: Классификация оборудования и требования», это основной документ для сертификации безопасности лазерных продуктов. Хотя стандарт в основном фокусируется на безопасности лазерного излучения, он также требует, чтобы лазерные режущие станки были оснащены эффективными системами вытяжки для управления вредными газами и твердыми частицами, образующимися во время резки.

По этой причине при покупке лазерных режущих станков в европейских странах часто возникают дополнительные расходы на обработку газовых выбросов.

VIII.Итог

 Лазерная резка и CNC-перфорационные прессы имеют свои преимущества и недостатки в обработке листового металла. Лазерные режущие станки обеспечивают высокую точность при бесконтактной обработке, не оставляют заусенцев, имеют высокую скорость обработки, и оборудование не деформируется, что делает их подходящими для индивидуального производства небольших партий заказов. CNC-перфорационные прессы являются контактными штамповочными машинами, подходящими для обработки стандартных узоров, таких как круги и прямоугольники. При крупносерийном производстве их стоимость ниже, чем у лазерной резки. Лазерная резка подходит для обработки штампов со сложными и разнообразными узорами, тогда как CNC-перфорационные прессы подходят для крупносерийного производства стандартных форм.