Cắt Tấm Thép: So Sánh Ngọn Lửa, Plasma và Laser

Ba phương pháp nhìn qua

	Ngọn lửa (oxy-nhiên liệu)	Plasma	Laser
Chiều dày thực tế	~5 mm đến 300 mm+	~1 mm đến 50 mm (hơn ở chất lượng giảm)	~0.5 mm đến 25 mm (thép, laser sợi quang đang đẩy cao hơn)
Chất lượng cắt	Vừa phải; xỉ, mạch cắt rộng hơn	Tốt; vát nhẹ, bavia ở cực đoan	Tuyệt vời; mạch cắt hẹp, bavia tối thiểu
Độ chính xác	Thấp nhất trong ba phương pháp	Trung bình	Cao nhất — lỗ nhỏ, chi tiết tinh
Tốc độ	Chậm, nhưng không đối thủ trên tấm dày	Nhanh trên tấm mỏng/trung bình	Nhanh nhất trên tấm mỏng
Chiều rộng HAZ	Rộng nhất	Trung bình	Hẹp nhất
Hồ sơ chi phí	Vốn thấp nhất; chi phí khí	Trung bình	Vốn cao nhất, chi phí vận hành thấp trên công việc mỏng

Các phạm vi này là tham khảo của thiết bị công nghiệp điển hình, không phải giới hạn cứng — loại máy di chuyển chúng đáng kể.

Vùng ảnh hưởng nhiệt và độ cứng mép

Cả ba đều là cắt nhiệt: mép được gia nhiệt vượt qua nhiệt độ chuyển biến và tự tôi vào tấm nguội. Hậu quả:

• Trên thép có khả năng tôi cứng (4140, tấm chịu mài mòn, các mác cường độ cao), mép cắt có thể cứng đáng kể — đôi khi gần độ cứng tối đa của thép — trong một lớp thường từ phần của milimét đến vài milimét chiều sâu, rộng nhất với cắt bằng ngọn lửa.
• Mép đã tôi cứng là nguy cơ nứt trong các nguyên công sau: các chỗ uốn đặt trên mép cứng cắt bằng ngọn lửa, hoặc mối hàn thực hiện trên nó mà không chuẩn bị, thừa hưởng các vết nứt của nó. Thực hành tiêu chuẩn cho công việc quan trọng là gia công hoặc mài mép trở lại, hoặc quy định trình tự chế tạo để các mép cắt được sửa trước khi uốn/hàn.
• Trên thép mềm và thép kết cấu, HAZ ít nghiêm trọng hơn về cơ học, nhưng các mép cắt bằng ngọn lửa vẫn mang xỉ, một lớp oxy hóa mỏng và có thể làm giàu carbon — loại bỏ trước khi hàn để có liên kết lành.

Chăm sóc tấm dày

• Cắt bằng ngọn lửa vẫn là mặc định trên khoảng 50 mm. Gia nhiệt trước khi cắt tấm dày, có khả năng tôi cứng làm giảm nứt mép; tốc độ di chuyển chậm, đúng quan trọng hơn công suất thô — cắt kéo lê để lại rãnh sâu và xỉ nặng.
• Các điểm xuyên trên tấm dày tập trung hư hại; bắt đầu cắt ở mép hoặc sử dụng đường dẫn vào trong khu vực phế liệu, không bao giờ xuyên một mặt đã hoàn thiện nếu có thể tránh.
• Để các chi tiết dày nguội tự nhiên — tôi một mép cắt nóng bằng nước mời gọi các vết nứt tôi cứng.

Chăm sóc tấm chịu mài mòn

Tấm chịu mài mòn (các mác NM/AR) thường được cắt bằng cả ba phương pháp, nhưng với điều chỉnh: các nhà sản xuất thường khuyến nghị tốc độ cắt giảm so với thép mềm cùng chiều dày, gia nhiệt trước cho tấm dày hoặc độ cứng cao, và chú ý đến nứt mép chậm — các chi tiết có thể nứt vài giờ sau khi cắt nếu mép đã tôi cứng và ứng suất cao, vì vậy kiểm tra và bất kỳ việc uốn nào cũng nên tôn trọng thời gian chờ, và các mép dành cho uốn hoặc hàn nên được mài. Plasma và laser cho HAZ hẹp hơn và được ưu tiên khi mép cắt sẽ được gia công thêm.

Lựa chọn

Công việc chính xác mỏng đi đến laser, chiều dày chế tạo chung đến plasma, tiết diện nặng đến ngọn lửa. So sánh trung thực luôn bao gồm các nguyên công hạ nguồn: vết cắt rẻ nhất là vết cắt mà mép của nó cần ít khắc phục nhất cho những gì xảy ra với chi tiết tiếp theo.