Різання сталевого листа: порівняння полум'яного, плазмового та лазерного різання

Три методи з першого погляду

	Полум'яне (киснево-паливне)	Плазмове	Лазерне
Практична товщина	~5 mm до 300 mm+	~1 mm до 50 mm (більше при зниженій якості)	~0.5 mm до 25 mm (сталь, волоконні лазери просуваються вище)
Якість різу	Помірна; шлак, ширший проріз	Добра; невеликий скіс, окалина на крайнощах	Відмінна; вузький проріз, мінімальна окалина
Точність	Найнижча з трьох	Середня	Найвища — малі отвори, дрібні деталі
Швидкість	Повільна, але неперевершена на товстому листі	Швидка на тонкому/середньому	Найшвидша на тонкому листі
Ширина ЗТВ	Найширша	Середня	Найвужча
Профіль вартості	Найнижчий капітал; вартість газу	Середній	Найвищий капітал, низькі експлуатаційні витрати на тонкій роботі

Ці діапазони є орієнтовними для типового промислового обладнання, а не жорсткими межами — клас машини значно їх змінює.

Зона термічного впливу та твердість кромки

Усі три є термічними різами: кромка нагрівається вище температури перетворення та самозагартовується об холодний лист. Наслідки:

• На сталях, що гартуються (4140, зносостійкий лист, високоміцні марки), різана кромка може суттєво загартуватися — іноді майже до максимальної твердості сталі — у шарі, зазвичай завглибшки від часток міліметра до кількох міліметрів, найширшому при полум'яному різанні.
• Загартована кромка є ризиком тріщин у пізніших операціях: вигини, розміщені на загартованої полум'ям різаній кромці, або шви, виконані по ній без підготовки, успадковують її тріщини. Стандартною практикою для відповідальної роботи є механічна обробка або шліфування кромки назад, або задання послідовності виготовлення так, щоб різані кромки оброблялися перед гнуттям листа/зварюванням.
• На м'яких і конструкційних сталях ЗТВ є м'якшою новиною механічно, але полум'ям різані кромки все ще несуть шлак, тонкий окислений шар і можливе збагачення вуглецем — видаляйте перед зварюванням для здорових з'єднань.

Догляд за товстим листом

• Полум'яне різання залишається стандартним вище приблизно 50 mm. Попередній підігрів перед різанням товстого листа, що гартується, зменшує розтріскування кромок; повільна, правильна швидкість переміщення важливіша за сиру потужність — волочіння різів залишає глибокі борозни та важкий шлак.
• Точки проколювання на товстому листі концентрують пошкодження; починайте різи з кромок або використовуйте заходи в бракованих ділянках, ніколи не проколюйте готову поверхню, якщо цього можна уникнути.
• Дайте товстим деталям охолонути природно — гартування гарячої різаної кромки водою запрошує гартівні тріщини.

Догляд за зносостійким листом

Зносостійкий лист (марки NM/AR) зазвичай ріжуть усіма трьома методами, але з коригуваннями: виробники зазвичай рекомендують знижені швидкості різання порівняно з м'якою сталлю тієї самої товщини, попередній підігрів для товстого листа або листа високої твердості та увагу до відстроченого розтріскування кромок — деталі можуть потріскатися через години після різання, якщо кромка загартувалася, а напруження були високими, тому контроль і будь-яке гнуття листа повинні дотримуватися періоду очікування, а кромки, призначені для вигинів або швів, слід шліфувати. Плазмове та лазерне різання дають вужчу ЗТВ і є кращими там, де різана кромка оброблятиметься далі.

Вибір

Тонка прецизійна робота йде до лазера, загальна товщина виготовлення — до плазми, важкі перерізи — до полум'я. Чесне порівняння завжди включає наступні операції: найдешевший різ — це той, чия кромка потребує найменшого виправлення для того, що відбуватиметься з деталлю далі.