Cắt Laser vs Cắt Plasma: Cái nào tốt hơn

Khi mọi người đến với chúng tôi với các dự án, một câu hỏi mà chúng tôi thường nghe là: “Tôi nên sử dụng cắt laser hay cắt plasma trong chế tạo kim loại?”. Là một công ty máy móc gia công kim loại, chúng tôi có kiến thức và bí quyết để cung cấp cho bạn lời khuyên chuyên nghiệp dựa trên ngân sách, nhu cầu của bạn và dự án cuối cùng. Bây giờ chúng ta hãy dành một chút thời gian để nói về sự khác biệt giữa cắt kim loại bằng laser và cắt plasma, và những dự án nào chúng ta sẽ sử dụng những kỹ thuật này.

Họ làm việc như thế nào?

Trước khi chúng tôi tìm hiểu thêm về sự khác biệt giữa cắt laser và cắt plasma, chúng ta hãy xem cách chúng hoạt động.

Cắt laser là gì?

Cắt laser là kỹ thuật sử dụng tia laser để cắt vật liệu, thường dùng cho các ứng dụng sản xuất công nghiệp. Điều này đạt được bằng cách định hướng đầu ra của các tia laser công suất cao phổ biến nhất. Quang học laser và CNC (Điều khiển số bằng máy tính) được sử dụng để hướng chùm tia laser lên vật liệu. Chùm tia năng lượng cao nhanh chóng làm nóng, tan chảy và làm bay hơi một phần kim loại hoặc bị thổi bay bởi một tia khí, để lại một cạnh có bề mặt hoàn thiện chất lượng cao. Chúng tôi sản xuất máy cắt laser để cắt vật liệu phẳng cũng như vật liệu kết cấu và đường ống.
Cắt laser luôn được coi là một quá trình cắt an toàn, hiệu quả và đáng tin cậy. Máy cắt laser sử dụng tia laser công suất cao, được vận hành bằng máy tính và thành phần cốt lõi là tia laser sợi quang được trang bị các nguyên tố như erbium, thulium và dysprosium. Khi sử dụng với nitơ, oxy hoặc khí nén, laser sợi quang có thể cắt nhiều loại kim loại với độ chính xác cao. Máy cắt laser nói chung rất linh hoạt và có thể được sử dụng cho nhiều công việc khác nhau.

Cắt plasma là gì?

Cắt plasma là một phương pháp cắt chi phí thấp cung cấp tốc độ cao và độ chính xác cao thông qua quá trình nóng chảy. Tại đây, một luồng khí ion hóa được sử dụng để làm tan chảy và đẩy vật liệu ra khỏi vết cắt. Các vật liệu điển hình được cắt bằng mỏ cắt plasma bao gồm thép, thép không gỉ, nhôm, đồng thau và đồng, nhưng cũng có thể cắt các kim loại dẫn điện khác. Máy cắt plasma thường được sử dụng trong các xưởng sản xuất, sửa chữa và phục hồi ô tô, các tòa nhà công nghiệp, v.v. Giống như máy cắt laser, máy cắt plasma cuối cùng cắt kim loại bằng cách nấu chảy nó.
Máy cắt plasma là một trong những công cụ tinh tế và linh hoạt nhất để cắt các vật liệu nặng và dày dễ dàng hơn. Cắt plasma được thực hiện bằng cách buộc không khí nén và khí trơ như hydro và nitơ thông qua một vòi mỏng ở tốc độ cao. Sự kết hợp của các chất khí, vận tốc cao và các vùng có áp suất tập trung tạo ra plasma, là một chất khí ion hóa dẫn điện.

Cắt Laser sợi quang VS cắt plasma

Với việc nâng cấp nhu cầu của ngành công nghiệp hạ nguồn và giá thành của laser công suất cao giảm, nhu cầu về các ứng dụng cắt laser đã có dấu hiệu tăng trưởng nhanh chóng trong những năm gần đây.
Một mặt, cắt plasma dễ bị biến dạng lớn khi cắt kim loại tấm dưới 6 mm và đòi hỏi độ chính xác cắt cao.
Mặt khác, cắt laser có những ưu điểm rõ ràng về quy trình, đặc biệt đối với vật liệu có điểm nóng chảy cao, hợp kim chịu nhiệt, hợp kim siêu cứng, vật liệu bán dẫn, vật liệu phi kim loại và vật liệu composite.

So sánh cắt Laser Fiber và cắt Plasma
Mục	Cắt Laser sợi quang	Cắt bằng tia plasma
Nguyên tắc	Chùm tia laser mật độ năng lượng cao được sử dụng để quét bề mặt vật liệu, làm nóng vật liệu đến hàng nghìn đến hàng chục nghìn độ C trong thời gian rất ngắn, làm tan chảy hoặc khí hóa vật liệu, sau đó thổi vật liệu nóng chảy hoặc khí hóa ra khỏi bề mặt vật liệu. rạch bằng khí áp suất cao.	Với oxy hoặc nitơ làm khí làm việc, và nhiệt độ cao và hồ quang plasma tốc độ cao làm nguồn nhiệt, kim loại cần cắt bị nóng chảy cục bộ, đồng thời, kim loại nóng chảy bị thổi bay bằng luồng không khí tốc độ cao để tạo thành một khe hẹp.
Vật liệu	Vật liệu kim loại, vật liệu kim loại đặc biệt, vật liệu phi kim loại	Thép carbon, thép không gỉ, nhôm, đồng, gang và các vật liệu kim loại khác
độ dày cắt	Tấm mỏng vừa	Tấm dày vừa
độ chính xác cắt	Kết thúc gia công (trong vòng 0,2mm)	Gia công thô (trong vòng 1mm)
Chiều rộng khe	Rất nhỏ (0,2-0,3mm)	Bé nhỏ
Vùng ảnh hưởng nhiệt	Rất nhỏ (chiều rộng 0,1mm)	Bé nhỏ
biến dạng tấm	Rất nhỏ	Bé nhỏ

Khi cắt laser thay thế một số chức năng đục lỗ, không thể hoàn thành các thao tác uốn tiếp theo. Do đó, khi khách hàng mua máy cắt laser, họ thường có nhu cầu mua máy uốn.

Ứng dụng

Cắt plasma phù hợp để cắt các vật liệu kim loại khác nhau, chủ yếu để cắt các tấm dày và trung bình. Ưu điểm của cắt plasma là tốc độ cắt nhanh, rãnh cắt hẹp, vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, biến dạng nhỏ và chi phí vận hành thấp. Nhược điểm của cắt plasma là góc 0,5 ~ 1,5 ° ở mặt cắt thẳng đứng và vết cắt cứng.
Cắt laser chủ yếu được sử dụng để cắt các tấm mỏng và trung bình, và phạm vi vật liệu cắt rất rộng (kim loại, phi kim loại, gốm sứ, thủy tinh, v.v.). Do laser có đặc tính hướng cao, độ sáng cao và cường độ cao nên tốc độ cắt laser nhanh, độ chính xác xử lý cao, đường cắt rất hẹp và không cần xử lý tiếp theo.
Nói chung, phạm vi vật liệu có thể được cắt bằng laser rộng hơn so với plasma; trong cắt tấm mỏng, ưu điểm của cắt laser rõ ràng hơn; về chi phí, cắt plasma rẻ hơn nhiều so với cắt laser.

Bảo vệ

Cả huyết tương và máy cắt laser yêu cầu cơ sở vật chất đặc biệt để vận hành an toàn. Mặc dù máy cắt plasma yêu cầu thiết bị an toàn cá nhân để bảo vệ khỏi ánh sáng chói, tiếng ồn và khí gas, nhưng công nghệ này không yêu cầu các bánh răng chuyên dụng và vỏ an toàn xung quanh toàn bộ hệ thống, như tia laser đôi khi vẫn làm.

Bắt đầu lên giá

Nếu bạn đang tìm kiếm cửa hàng chế tạo kim loại có giá trị tốt nhất, bạn không thể đánh bại plasma khi xét đến khoản đầu tư ban đầu của mình. Hầu hết các máy cắt plasma CNC chất lượng tại cửa hàng đều có giá mua từ $50.000 đến $100.000, tùy thuộc vào loại, kích thước của máy cũng như khả năng của máy. Đồng thời, tia laser đắt hơn nhiều. Trong khi máy cắt laser đã qua sử dụng đôi khi có thể có giá khoảng $250.000, thì một chiếc máy mới thường có thể có giá trên $300.000, đôi khi lên tới $1 triệu. Khi so sánh chi phí giữa laser và plasma, plasma là khoản đầu tư trả trước rẻ nhất cho đến nay.

Chi phí vận hành

Trong lĩnh vực cắt tấm trung bình và nặng, chi phí cắt laser thấp hơn đáng kể so với cắt plasma. Cắt plasma là một trong những phương pháp cắt chính trong lĩnh vực tấm dày. Có hai lý do tại sao cắt laser có chi phí thấp hơn cắt plasma:

Có rất ít thiết bị phụ trợ và nhân viên phụ trợ để cắt laser, và chi phí cố định giảm đi rất nhiều.
Hiệu quả cắt laser cao hơn.

Lấy ví dụ về việc cắt tấm thép carbon dày 30 mm, chi phí vận hành cắt laser 12KW là 3,05 nhân dân tệ/mét, chi phí vận hành cắt laser 20KW là 1,32 nhân dân tệ/mét và chi phí vận hành cắt plasma (300A) là 3,13 nhân dân tệ / mét. Trong số đó, cắt laser 20KW tiết kiệm 57,8% chi phí vận hành so với cắt plasma (300A), có lợi thế đáng kể về chi phí.
Chi phí cắt được tính dựa trên giá tại Trung Quốc và giá có thể khác nhau ở các quốc gia và khu vực khác nhau.

So sánh chi phí giữa cắt laser và cắt plasma
mục chi phí	Cắt Laser (12KW)	Cắt Laser (20KW)	Cắt Plasma (300A)
Các bộ phận dễ bị tổn thương của thiết bị (nhân dân tệ/giờ)	5	5	70 (điện cực, vòi phun, vòng xoáy, v.v.)
Mức tiêu thụ điện năng trung bình của thiết bị (nhân dân tệ/giờ)	60	80	80
Tiêu thụ oxy (nhân dân tệ/giờ)	10 (độ dày tấm > 20mm)	10 (độ dày tấm > 20mm)	12
Xử lý (1 người) + Đánh bóng (2 người)	0	0	60
Khoan/Định vị/Chuyển giao (3 người + thiết bị)	0	0	60
Chi phí cố định (nhân dân tệ/giờ)	65 (75)	85 (95)	282
Tốc độ cắt (thép carbon 14mm)	4m/phút	6m/phút	3,4m/phút
Chi phí vận hành trên mỗi mét	65/60/4m=0,27 nhân dân tệ/m	85/60/6m=0,24 nhân dân tệ/m	282/60/3,4m=1,38 nhân dân tệ/m
Tốc độ cắt (thép cacbon 30mm)	0,41m/phút	1,2m/phút	1,5m/phút
Chi phí vận hành trên mỗi mét	75/60/0,41m=3,05 nhân dân tệ/m	95/60/1,2m=1,32 nhân dân tệ/m	282/60/1,5m=3,13 nhân dân tệ/m

Ưu điểm và nhược điểm của cắt plasma

Là một phương pháp cắt phổ biến, cắt plasma cũng có những ưu điểm và nhược điểm.

Lợi thế

Trong quá trình cắt các tấm dày và trung bình, có thể đạt được tốc độ cắt rất cao, cao hơn nhiều so với cắt laser và cắt ngọn lửa. Đầu tư thiết bị ban đầu của máy cắt plasma thấp hơn so với máy cắt laser, nhưng chi phí bảo trì ở giai đoạn sau cao hơn một chút.

Nhược điểm

Độ thẳng đứng của bề mặt cắt kém: Sẽ có một cạnh vát lớn hơn ở một bên của bề mặt cắt và độ thẳng đứng kém.
Tạo ra nhiều xỉ hơn: xỉ được tạo ra ở dưới cùng của bề mặt cắt trong quá trình cắt. Để không ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình tiếp theo, xỉ này phải được loại bỏ bằng cách nghiền, điều này cũng làm tăng chi phí lao động.
Tạo ra khí độc hại và ánh sáng hồ quang: Nguyên tắc cắt plasma xác định bụi và ánh sáng hồ quang có hại sẽ được tạo ra trong quá trình cắt. Tuy nhiên, cắt plasma dưới nước cũng đã được sử dụng để tránh khuyết điểm này.
Tiêu thụ nhiều vòi phun hơn: Cắt plasma tiêu thụ nhiều vòi phun hơn trong giai đoạn sau và chi phí cao.

Ưu điểm và nhược điểm của cắt laser

So với các phương pháp cắt thông thường, máy cắt laser có một số ưu điểm và nhược điểm rõ ràng.

Lợi thế

Các cạnh chính xác: Khi cắt bằng các phương pháp truyền thống như lưỡi dao, các gờ hoặc bề mặt thô ráp thường được nhìn thấy và phải được đánh bóng và làm nhẵn. Khi sử dụng cắt laser, đây không phải là vấn đề.
Tốc độ cắt nhanh: Tốc độ cắt tấm mỏng có thể đạt tới 10m/phút, nhanh hơn nhiều so với cắt plasma.
Chất lượng cắt tốt: biến dạng nhỏ, độ nhám bề mặt thấp, độ dốc lưỡi cắt thấp.
Độ chính xác cao: chùm tia laze không bị hao mòn. Điều này cải thiện độ chính xác. Hơn nữa, do kích thước của các tia laser điển hình và thực tế là chúng được điều khiển bởi các máy tính hiệu suất cao, điều này cho phép tạo ra các thiết kế phức tạp mà không thể thực hiện được bằng các phương pháp khác. Độ chính xác định vị có thể đạt 0,05mm và độ chính xác định vị lại có thể đạt 0,02mm.
Nhiều loại vật liệu cắt: Ngoài khả năng cắt kim loại, nó còn có thể cắt gỗ, nhựa, cao su, PVC, da, vải, plexiglass, v.v.
Low maintenance: Traditional cutting methods require routine maintenance and blade sharpening. Lasers do not require this maintenance and can operate for extended periods without maintenance.
Hiệu quả tối đa: Cho dù bạn đang tạo nguyên mẫu hay đi vào sản xuất quy mô lớn, tia laser không cần phải điều chỉnh hoặc làm lại. Điều này cho phép hiệu quả tối ưu tại thời điểm sản xuất.
Thiết lập nhanh: Thời gian thiết lập để cắt laser tương đối nhanh so với các kỹ thuật cắt kim loại khác. Việc điều chỉnh cũng dễ dàng hơn nhiều khi cần sản xuất theo yêu cầu.

Nhược điểm

Giá cao.
Cả đầu tư ban đầu và bảo trì tiếp theo đều đòi hỏi chi phí cao hơn.
Cắt laser tiết kiệm chi phí hơn khi cắt các tấm mỏng, nhưng khi cắt các tấm dày, hiệu quả cắt thấp và cắt laser không phù hợp trừ khi yêu cầu chất lượng cao.

So Sánh Cắt Laser Và Cắt Plasma

Laser thường đắt hơn để vận hành nhưng cung cấp mức độ chi tiết mà cắt plasma không có. Do đó, laser rất phù hợp để khắc các chi tiết hoặc cắt các hình dạng nhỏ từ kim loại, trong khi plasma tốt hơn cho các vết cắt đơn giản hơn.
Máy cắt plasma có thể cắt xuyên qua các tấm kim loại dày hơn. Nói chung, máy cắt plasma có thể cắt kim loại dày tới 1,5 inch. Mặt khác, laser có thể cắt nhôm dày nửa inch, thép không gỉ dày 3/4 inch và thép dày 1 inch.
Plasma chỉ có thể cắt các vật liệu dẫn điện, trong khi laser đã được sử dụng để cắt gỗ, nhựa, thủy tinh và các vật liệu khác. Điều này là do plasma sử dụng khí dẫn điện để tạo ra các vết cắt chứ không phải là một chùm ánh sáng quang học.
Laser không thể cắt các vật liệu phản xạ cao như đồng, vì vậy cắt plasma có thể là lựa chọn tốt nhất cho các vật liệu như thế này. Tuy nhiên, plasma có thể cắt xuyên qua bất kỳ kim loại dẫn điện nào, bất kể bề mặt nào.
Cắt laser có dung sai chặt chẽ hơn chỉ 0,002 inch, lý tưởng cho các vết cắt chính xác hoặc các bộ phận có khía phức tạp.
Cả máy cắt laser và plasma tại cửa hàng của chúng tôi đều sử dụng máy CNC, máy tính điều khiển số để điều khiển máy. Điều này có nghĩa là dự án của bạn có thể được hoàn thành nhanh chóng và chính xác.

Ưu điểm của cắt Laser Fiber so với cắt Plasma
Mục	Cắt Laser sợi quang	Cắt bằng tia plasma	Ưu điểm của sợi quang
Độ chính xác định vị	0,14mm	0,4mm	Độ chính xác cao
Phần vuông góc	0,2mm (40mm)	5mm (40mm)	Không cần hoàn thiện
Chiều rộng khe	0,2-1,5mm	2-5mm	Tiết kiệm vật liệu
Cạnh dành riêng và cạnh chung	3-4mm	10 mm	Tiết kiệm vật liệu
Vùng ảnh hưởng nhiệt	0,1-0,4mm	0,5-2,0mm	biến dạng nhỏ
Phần chất lượng	Tuyệt vời, ít xỉ treo	Bình thường	Không cần mài
Tốc độ cắt (Trong vòng 20mm)	Rất nhanh	Bình thường	Hiệu quả sản xuất cao
Cắt một lỗ nhỏ	Tỷ lệ độ sâu đường kính: 10-20%	Không thể cắt lỗ	Lưu máy khoan và chuyển
vát	vát	Nói chung là không	Tiết kiệm máy vát
Môi trường làm việc	Lau dọn	Khói đầy nhà	Bảo vệ sức khỏe và môi trường

Máy cắt Laser công suất cao

The popularity of high-power lasers has made laser-cutting equipment break through the thickness limit. Before 2015, sales of high-power lasers were extremely low, and the application of laser cutting was long limited by thickness. It is traditionally believed that flame cutting can cut the widest range of plate thicknesses, and a speed above 50mm has obvious advantages. It is suitable for thick and extra-thick plates that do not require high processing accuracy. Plasma cutting has obvious speed advantages in the range of 30-50mm and is not suitable for processing very thin plates (<2mm). Laser cutting mostly uses kilowatt-level lasers, which have obvious advantages in speed and accuracy below 10mm.
Trong những năm gần đây, với sự phổ biến dần dần của laser công suất cao, thiết bị cắt laser đã dần thâm nhập vào thị trường cắt tấm vừa và nặng. Khi công suất tăng lên, độ dày cắt và hiệu quả của máy cắt laser cũng tăng theo. Theo thống kê, máy cắt laser 20KW watt đã phá vỡ độ dày cắt tối ưu của thép nhẹ và thép không gỉ lần lượt là 50mm và 40mm.
Xem xét rằng tấm thép thường được chia thành tấm mỏng (<4mm), tấm trung bình (4-20mm), tấm dày (20-60mm) và tấm siêu dày (> 60mm) theo độ dày. Máy cắt laser 10KW đã có thể cắt các tấm trung bình và hầu hết các tấm dày, và các kịch bản ứng dụng của thiết bị cắt laser tiếp tục mở rộng sang lĩnh vực tấm trung bình. Ngoài việc tăng giới hạn trên của độ dày của vật liệu cắt, công suất cao của tia laser cũng giúp hiệu quả cắt tiếp tục được cải thiện. Ví dụ: khi cắt thép nhẹ 50 mm, máy cắt laser 30.000 watt có thể hiệu quả hơn 88% so với máy cắt 20.000 watt.

Ưu điểm của máy cắt Laser Fiber công suất cao
độ dày	15KW (m/phút)	20KW (m/phút)	30KW (m/phút)	Cải thiện hiệu quả (30kW trên 20kW)
8	11	15	22	47%
10	8	11	17	55%
14	5	6	7.5	25%
20	1.5	2.5	4.5	80%
30	0.9	1.2	1.6	33%
40	0.35	0.6	1	67%
50	0.2	0.4	0.75	88%

Phần kết luận

So which is better, plasma or laser? While the ultimate answer depends on the material you’re cutting, the type of cuts you’ll be making, and your budget, for most metalworking, laser cutting machines are the clear winner. Lasers can cut all types of metals and non-metals quickly, with high quality and precision, not to mention the continued price drop of laser cutters in recent years. You can’t beat a laser for a great cut with great value and precision. If you’re ready to investigate which laser cutter is best for your requirements, give us a call today. Our team of experts will guide you through your selections and find the ideal machine for your store so you can build great products.

thiết bị laser

Thông tin liên lạc

Nhận giải pháp Laser