Sommario
La macchina per il taglio a fiamma è un'apparecchiatura da taglio che utilizza gas con ossigeno o benzina con ossigeno per tagliare materiali metallici. Il taglio a fiamma utilizza una miscela di ossigeno e gas acetilene per tagliare i metalli. La fiamma riscalda la lamiera ad alta temperatura, ne brucia una piccola parte e forma un taglio. Le macchine da taglio laser utilizzano raggi laser estremamente potenti per tagliare con precisione i materiali. Il taglio laser è molto adatto per tagli complessi e di alta precisione, mentre il taglio a fiamma è più adatto per materiali più spessi. Questo articolo esplorerà le differenze tra macchine da taglio laser e macchine da taglio a fiamma introducendo e analizzando i loro vantaggi e svantaggi.
Cos'è il taglio a fiamma?
Principio del taglio alla fiamma
Il taglio a fiamma è un metodo comune per la lavorazione sgrossata di lastre di acciaio. Il taglio a fiamma, noto anche come taglio con ossigeno combustibile, utilizza una miscela di gas ossigeno acetilene per tagliare i metalli. La fiamma viene diretta sul materiale, che viene poi riscaldato ad alta temperatura e bruciato. Il design del cannello per taglio a fiamma fornisce ossigeno sufficiente per bruciare l'ossido di ferro per garantire un buon effetto di taglio. Questo metodo può tagliare molti tipi di metalli, ma è più adatto per materiali più spessi. Questo processo è abbastanza semplice ed economico, rendendolo una scelta popolare per molte aziende di lavorazione della lamiera.
I dispositivi per il taglio alla fiamma includono tipicamente cannelli da taglio, bombole di ossigeno e bombole di acetilene. Il gas viene trasportato al cannello da taglio attraverso un tubo flessibile. Le scintille emesse dalla torcia incendiano i gas ossigeno e acetilene, che bruciano ad una temperatura sufficiente a far evaporare il metallo. La temperatura massima di questo processo è di circa 3500 ℃, il che significa che anche i metalli ad alto punto di fusione possono essere tagliati in questo modo.
Macchina per il taglio alla fiamma
La macchina ossitaglio è composta da un cannello da taglio, un meccanismo a lunghezza fissa e un dispositivo di pulizia della cucitura di taglio che funziona in modo simile a una pistola a fiamma. Esistono meccanismi di misurazione meccanici, a impulsi e fotoelettrici che possono ottenere misurazioni automatiche. Il dispositivo di pulizia della linea di taglio è specificamente progettato per pulire i residui aderiti alla linea di taglio per evitare di compromettere la qualità della superficie dell'acciaio durante la laminazione. Il metodo di pulizia prevede la rimozione dei residui appiccicosi con un raschietto e l'utilizzo di una serie di martelli affilati rotanti ad alta velocità per rimuovere residui appiccicosi e bave. Le macchine per il taglio alla fiamma vengono spesso utilizzate come attrezzature per il taglio in linea di billette di acciaio dopo le macchine per colata continua, per il taglio di billette di grande sezione, bramme e billette di tubi di grandi dimensioni. Vengono utilizzati anche per tagliare lamiere di acciaio finite con uno spessore superiore a 50 mm.
La macchina per il taglio a fiamma CNC è la prima attrezzatura da taglio CNC applicata. L'introduzione della tecnologia CNC nel taglio a fiamma ha consentito di automatizzare l'intero processo di taglio, migliorando significativamente la qualità di taglio delle lastre di acciaio (ampiezza dimensionale e qualità di taglio, che possono sostituire alcune lavorazioni meccaniche), elevata efficienza produttiva (taglio continuo, taglio multi pistola ) e un elevato utilizzo del materiale (taglio nesting).
Qualità di taglio della macchina ossitaglio
La qualità del taglio non dipende solo dalle prestazioni, dal grado di elica e dall'affidabilità delle macchine utensili CNC, ma è anche strettamente correlata alla qualità del gas utilizzato, alla qualità dei programmi di taglio e alla qualità degli operatori. I problemi comuni delle macchine ossitaglio in produzione sono la deformazione del taglio, la superficie ruvida della superficie di taglio e le macchie gravi. Per ridurre la deformazione del taglio, è necessario selezionare un processo di commutazione ragionevole (punto iniziale, direzione e sequenza del taglio) e prendere in considerazione il bridging (taglio intermittente). La staffa di supporto per la piastra d'acciaio dovrebbe essere piatta e stabile e l'asciugatura della piastra d'acciaio dovrebbe essere migliorata. Migliorare la purezza e la stabilità della pressione di ossigeno e acetilene è la garanzia fondamentale per migliorare l’efficienza delle macchine ossitaglio CNC e ottenere superfici di taglio di alta qualità. Utilizzando il taglio con ossigeno liquido, la qualità della superficie di taglio viene notevolmente migliorata grazie alla pressione stabile e alla purezza superiore a 99,5%. Le scorie pendenti sono minime e la velocità di taglio è notevolmente migliorata.
Sistema di controllo della macchina per il taglio a fiamma
Il sistema di piazzamento con programmazione assistita da computer è un'attrezzatura di supporto per macchine da taglio CNC. È la garanzia fondamentale per programmare in modo rapido e corretto i programmi CNC e migliorare il tasso di utilizzo dei materiali in lamiera d'acciaio. La programmazione assistita da computer prevede l'immissione della grafica della parte. Si compone di quattro fasi principali: inclinazione, processo di taglio e post-elaborazione. La qualità del software di programmazione si riflette principalmente nella velocità dell'input grafico e del annidamento, poiché queste due parti occupano la maggior parte del tempo dell'intero lavoro di programmazione. Dovrebbe avere un input grafico veloce e un'ispezione e una modifica convenienti. Il piazzamento dispone di funzioni di piazzamento multilivello completamente automatiche e di layout manuale, nonché di potenti funzioni di gestione delle parti e di gestione della produzione. Può determinare automaticamente o manualmente il processo di taglio e dispone di comode funzioni di collegamento.
Precauzioni per l'utilizzo di macchine ossitaglio
Durante il processo di utilizzo di una macchina ossitaglio CNC per il taglio, si verificano spesso vari difetti di taglio. Per migliorare la qualità del taglio, ecco una breve introduzione ai punti chiave del controllo qualità in diverse situazioni di taglio:
- Punti chiave a cui prestare attenzione nel taglio della forgiatura.
A causa dello spesso strato di ossido sulla superficie della forgiatura e del fatto che il punto di accensione dello strato di ossido è superiore al punto di fusione, è probabile che si verifichi un'interruzione del taglio durante il taglio, con conseguente diminuzione della qualità del taglio e dell'efficienza del lavoro . Pertanto, quando si tagliano pezzi fucinati, la pelle di ossido sulle superfici superiore e inferiore nell'area di taglio deve essere rimossa prima del taglio per migliorare la velocità e la qualità del taglio.
- Punti chiave per prevenire la deformazione durante il taglio di lamiere dentate a letto freddo per la laminazione di billette quadrate.
È molto importante controllare la deformazione del pezzo durante il taglio. Ad esempio, organizzare il percorso di taglio secondo la convenzione può causare deformazioni e deviazioni del pezzo. Anche se è modellato, è difficile soddisfare i requisiti dimensionali e alla fine il prodotto verrà scartato. Pertanto, organizzare in modo ragionevole il percorso di taglio del gas è fondamentale.
- Punti chiave a cui prestare attenzione nel taglio di lamiere spesse.
Nel taglio di lamiere di acciaio di grosso spessore la temperatura diminuisce dalla superficie superiore verso il basso. All'inizio del taglio, la pressione dell'ossigeno aumenta gradualmente e infine raggiunge la consistenza nella direzione dello spessore della lamiera d'acciaio. Ciò provoca una combustione incoerente nella direzione dello spessore della piastra di acciaio nella posizione iniziale di taglio, con conseguenti difetti all'estremità iniziale del taglio del pezzo.
Per evitare difetti, è possibile utilizzare i seguenti metodi:
- Utilizzo dell'avanzamento ad arco circolare per aumentare la lunghezza del cavo in linea ed evitare punti di ingresso diretti. Questo metodo ha una buona efficacia ed è ampiamente utilizzato nella produzione, ma il suo svantaggio è lo spreco di materiali.
- Utilizzare le bacchette di accensione. Il metodo consiste nell'aumentare lo spessore della piastra d'acciaio di un pezzo nel punto di ingresso, senza spazi vuoti. La lama da taglio deve essere inserita dall'asta di accensione, che guiderà la fiamma dell'utensile da taglio sul fondo della piastra d'acciaio, in modo che la velocità di combustione della piastra d'acciaio sia costante e si ottenga la superficie ottimale della sezione di taglio. L'asta di accensione può essere sostituita con scarti tagliati. Questo metodo riduce la distanza tra il pezzo e il bordo della lamiera, riduce la generazione di scarti negli angoli e migliora efficacemente il tasso di utilizzo della lamiera. L'asta di accensione è più pratica nel taglio di lamiere di acciaio di grosso spessore.
Cos'è il taglio laser?
Principio del taglio laser
Il taglio laser è l'uso del laser per tagliare i materiali. La lavorazione con taglio laser sostituisce i tradizionali coltelli meccanici con fasci di luce invisibili. Ha le caratteristiche di alta precisione, taglio veloce, non limitato alle limitazioni del modello di taglio, risparmio automatico dei materiali del layout, taglio regolare e bassi costi di lavorazione. Migliorerà o sostituirà gradualmente le tradizionali attrezzature per il taglio dei metalli. Il raggio laser viene concentrato attraverso una lente, che poi lo focalizza su un'area specifica. Questo raggio laser è molto potente e può tagliare materiali con elevata precisione e precisione. Il taglio laser ha buoni effetti su materiali come acido acrilico, legno, carta e metallo. La parte meccanica della lama laser non entra in contatto con il pezzo in lavorazione, quindi non causerà graffi sulla superficie del pezzo durante il funzionamento. La velocità di taglio laser è elevata, l'incisione è liscia e piatta e generalmente non richiede un'elaborazione successiva. La zona interessata dal calore del taglio è piccola, la deformazione della piastra è piccola e la cucitura del taglio è stretta (0,1 mm~0,3 mm). L'incisione non presenta stress meccanici e non presenta bave di taglio. Elevata precisione di lavorazione, buona ripetibilità e nessun danno alla superficie del materiale. La programmazione CNC può elaborare qualsiasi disegno piatto e può tagliare tavole intere di grandi dimensioni senza la necessità di stampi, il che è economico e fa risparmiare tempo. Può anche consentire di creare disegni complessi difficili o impossibili da ottenere con il taglio a fiamma.
Macchina da taglio laser
Le macchine per il taglio laser sono macchine complesse e costose, che vanno dalle macchine per il taglio laser di base alle macchine per l'incisione laser. Di solito richiedono un sistema di raffreddamento e un alimentatore di fascia alta per funzionare correttamente. Gli emettitori laser in genere si muovono in modo molto preciso sui materiali sotto il controllo del computer. Dispositivi ottici specializzati focalizzano il raggio laser e lo guidano lungo il percorso di taglio.
Differenza tra macchina da taglio laser e macchina da taglio a fiamma
Quando si confrontano il taglio laser e il taglio a fiamma, è necessario considerare i seguenti fattori chiave:
1. Universalità
Una macchina da taglio laser è una scelta più universale. Rispetto alle tradizionali macchine da taglio a fiamma, le macchine da taglio laser hanno velocità di taglio elevate, giunzioni di taglio strette, piccola zona interessata dal calore, buona perpendicolarità dei bordi di giunzione di taglio, bordi di taglio lisci e un'ampia varietà di materiali che possono essere tagliati al laser, inclusi metallo e metalloide. (Acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, acciaio legato, legno, plastica, gomma, stoffa, quarzo, ceramica, vetro, materiali compositi, ecc.). Dato che le macchine da taglio laser sono preprogrammate, è più facile ottenere l’automazione nelle operazioni di produzione su larga scala. D'altra parte, le macchine ossitaglio possono tagliare solo materiali metallici.
2. Precisione di taglio
La precisione delle macchine da taglio laser è di gran lunga superiore a quella delle macchine da taglio a fiamma. Il raggio laser viene focalizzato in un diametro molto fine e può raggiungere una precisione fino a 0,0005 pollici (0,0127 millimetri). Il taglio a fiamma non può raggiungere tale precisione, quindi il taglio laser è la scelta preferita per progetti complessi o tolleranze di precisione.
La precisione di una macchina da taglio laser è determinata dai seguenti fattori.
- La dimensione della condensazione del laser nel generatore laser. Se il punto luminoso è molto piccolo dopo l'aggregazione, la precisione del taglio è molto elevata e se anche lo spazio dopo il taglio è molto piccolo. Ciò indica che la precisione della macchina da taglio laser è molto elevata, mentre la qualità è molto elevata. Ma il raggio emesso dal laser è conico, quindi anche gli spazi ritagliati sono conici. In queste condizioni, più spesso è il pezzo, minore è la precisione, con il risultato di un cordone di taglio più ampio.
- La precisione del banco di lavoro. Se la precisione del banco da lavoro è molto elevata, migliorerà anche la precisione del taglio. Pertanto, anche la precisione del banco di lavoro è un fattore molto importante per misurare la precisione del generatore laser.
- Il raggio laser si condensa in un cono. Durante il taglio, il raggio laser è conico verso il basso. Se lo spessore del pezzo da tagliare è molto grande, la precisione del taglio diminuirà e gli spazi saranno molto grandi.
- Anche i diversi materiali utilizzati per il taglio possono influire sulla precisione della macchina da taglio laser. Nella stessa situazione, la precisione del taglio dell'acciaio inossidabile e dell'alluminio sarà molto diversa. La precisione di taglio dell'acciaio inossidabile sarà maggiore e anche la superficie di taglio sarà più liscia.
3. Qualità di taglio
Il raggio laser forma una superficie pulita e liscia, senza bave o spigoli vivi. Ciò è particolarmente utile quando si utilizzano materiali come acrilico e legno che potrebbero richiedere una finitura liscia. D'altra parte, la messa a fuoco della macchina ossitaglio non è molto precisa, il che può far sì che alcuni materiali fusi si solidifichino ai bordi, lasciando alla fine una superficie ruvida.
In generale, la qualità del taglio laser può essere misurata in base ai sei standard seguenti.
- Rugosità della superficie di taglio
- Dimensione delle scorie di taglio
- Rifilatura verticalità e pendenza
- Dimensioni del filetto all'avanguardia
- Quantità di trascinamento della striscia
- Planarità
4. Ridurre i rifiuti
Lo scarto di materiale generato dal taglio laser è molto ridotto poiché il raggio laser è molto preciso. Al contrario, le macchine per il taglio a fiamma fondono molto più materiale contemporaneamente e possono anche produrre bordi imperfetti che potrebbero dover essere appiattiti in seguito. Nel complesso, di conseguenza si perderanno più materiali metallici.
5. Costo
A causa della complessità delle macchine da taglio laser e del costo delle apparecchiature e dei materiali di consumo laser, una macchina da taglio laser è più costosa di una macchina da taglio a fiamma.
Costo di acquisto della macchina
Il prezzo delle macchine per il taglio laser varia da $25800 a $122000, mentre il prezzo delle macchine per il taglio a fiamma varia da $2800 a $3500.
Costo dell'operazione
Il costo operativo di una macchina per il taglio a fiamma deriva principalmente da materiali di consumo economici come gas, elettricità per trasmissione meccanica e ugelli da taglio. Rispetto ai laser, è abbastanza economico.
I costi operativi del taglio laser comprendono:
- Costo dell'elettricità (compreso principalmente il consumo di elettricità del laser+il consumo di elettricità del refrigeratore d'acqua+il consumo di elettricità della macchina utensile+il consumo di elettricità del compressore d'aria).
- Il costo della manutenzione. Le macchine per il taglio laser sono diverse dalle macchine per il taglio a fiamma e richiedono una manutenzione regolare. Di solito sono necessarie una o due volte l'anno o anche di più.
- Esistono due tipi di gas, uno è il gas laser e l'altro è il gas ausiliario (il gas ausiliario comprende ossigeno e azoto).
- Il costo dei materiali di consumo. Sebbene non vi siano molti materiali di consumo per le macchine da taglio laser, il ciclo di utilizzo è relativamente lungo. Ma il prezzo unitario è relativamente costoso.
6. Impatti sull'ambiente di lavoro durante il processo di taglio
Il processo di lavoro del laser cutter è relativamente silenzioso e sicuro e durante il processo di taglio vengono emessi meno gas o fumo. D'altro canto, il taglio a fiamma è un processo rumoroso e potenzialmente pericoloso che coinvolge gas infiammabili e fiamme libere.
7. Il taglio laser e a fiamma è sicuro da usare?
Sì, le operazioni di taglio laser e taglio a fiamma sono sicure se vengono seguiti i protocolli di sicurezza appropriati. Gli operatori che utilizzano macchine da taglio laser devono indossare occhiali protettivi, indumenti protettivi e respiratori per proteggerli dalle radiazioni laser e dal fumo nocivo. Per il taglio a fiamma, gli operatori devono assicurarsi che l'area sia ben ventilata, priva di materiali infiammabili e devono inoltre indossare indumenti protettivi e respiratori per proteggerli dai fumi nocivi. In definitiva, se vengono seguiti i protocolli di sicurezza e l’attrezzatura viene mantenuta correttamente, sia il taglio laser che quello a fiamma sono sicuri.
Quando scegliere il taglio laser o il taglio a fiamma?
La scelta tra taglio laser e taglio a fiamma dipende dai materiali da tagliare e dalle esigenze di precisione del taglio. Grazie alla sua versatilità, precisione ed economia nella produzione su larga scala, il taglio laser è più comunemente scelto per il taglio di pezzi con requisiti di elevata precisione e riduzione degli scarti. Nel frattempo, il taglio a fiamma è più adatto per tagliare lastre spesse con una precisione meno importante. In definitiva, è importante valutare il progetto in questione e considerare entrambe le opzioni per determinare quale sia più conveniente ed efficiente.
Scegli la macchina ossitaglio
I vantaggi delle macchine ossitaglio sono il taglio di grandi spessori e il basso costo. C'è un significativo vantaggio in termini di efficienza rispetto al taglio laser, soprattutto per tagliare la lamiera con uno spessore superiore a 50 mm. La macchina ossitaglio può tagliare anche lamiere fino a 200 mm di spessore. Le macchine ossitaglio sono generalmente utilizzate per il taglio di metalli comuni come acciaio a basso tenore di carbonio, rame e alluminio. Tuttavia, non può tagliare acciaio ad alto tenore di carbonio, acciaio inossidabile, ghisa, ecc. e presenta un'ampia zona interessata dal calore, grave deformazione delle piastre spesse ed elevata difficoltà operativa.
Scegli il taglio laser
La gamma di taglio del taglio laser è molto ampia, sia che si tratti di metallo o non metallo. La macchina da taglio laser ha una larghezza di taglio ridotta, un'elevata precisione, un'eccellente rugosità della superficie di taglio e un'elevata velocità di taglio. È particolarmente adatto per il taglio di lamiere sottili, ad esempio per il taglio di spessori inferiori a 25 mm. Tuttavia, il costo dell'attrezzatura è elevato e l'efficienza del taglio di lastre spesse è notevolmente ridotta.
È possibile utilizzare il taglio laser per tagliare materiali spessi?
Sì, i laser possono penetrare materiali spessi purché abbiano potenza sufficiente. Una potenza elevata di solito significa una testa laser più grande. Il taglio laser di materiali spessi può inoltre richiedere passaggi aggiuntivi della testina laser, che ridurranno la velocità di taglio complessiva e renderanno l'operazione più costosa. Al momento, la concorrenza nel settore delle macchine da taglio laser è molto agguerrita sul mercato e vari produttori di macchine da taglio laser stanno perseguendo una potenza maggiore. La Cina ha già prodotto macchine da taglio laser da 120.000 watt.
Quali materiali possono essere tagliati al laser?
Esistono diversi materiali che possono essere tagliati al laser, tra cui metallo, plastica e vetro. Sebbene i materiali che possono essere tagliati al laser dipenderanno dal tipo di laser utilizzato. Ad esempio, alcune macchine da taglio laser possono tagliare solo determinati materiali, mentre altre possono tagliare più materiali. Se viene utilizzata una macchina da taglio laser CO2, può tagliare vari materiali, tra cui legno, plastica, vetro e metallo. D'altra parte, macchine da taglio laser in fibra può tagliare acciaio inossidabile, alluminio e ottone.
Quali materiali non possono essere tagliati con il laser?
I materiali che non possono essere tagliati al laser includono materiali altamente riflettenti come specchi, materiali sottili che tendono a piegarsi o sciogliersi e materiali pericolosi da tagliare, come l'amianto o gli esplosivi.
Qual è la differenza tra taglio a fiamma, al plasma e laser?
La differenza principale tra il taglio a fiamma e il taglio al plasma risiede nel tipo di energia utilizzata. Il taglio alla fiamma utilizza una torcia ossigeno-acetilene, mentre il taglio al plasma utilizza un getto accelerato di plasma caldo. Il taglio alla fiamma è più lento e meno preciso del taglio al plasma, ma può essere utilizzato su materiali più spessi. D'altro canto, il taglio al plasma è più veloce e preciso, ma la sua profondità di taglio massima è inferiore rispetto al taglio a fiamma.
- La macchina ossitaglio presenta un notevole vantaggio in termini di efficienza e costi più bassi nel taglio di lamiere con uno spessore superiore a 50 mm.
- Le macchine da taglio al plasma hanno un'elevata efficienza di taglio durante la lavorazione di lamiere con uno spessore di 6-40 mm.
- Le macchine da taglio laser sono attualmente ampiamente utilizzate per la lavorazione di lamiere di spessore compreso tra 6 e 40 mm. A causa della diminuzione dei prezzi delle macchine per il taglio laser negli ultimi anni, le macchine per il taglio laser hanno sostanzialmente sostituito il ruolo delle macchine per il taglio al plasma.
Riepilogo
Questo articolo introduce i principi e i concetti del taglio laser e del taglio a fiamma e ne discute l'ambito di lavorazione, le applicazioni, i vantaggi e gli svantaggi.
Articoli Correlati:
Introduzione generale: cos'è la macchina da taglio laser?
Come scegliere la potenza adatta per la tagliatrice laser a fibra?
Guida alla manutenzione della macchina da taglio laser
30 problemi comuni per la macchina da taglio laser e soluzioni
Prezzo più recente 2024: quanto costa una macchina da taglio laser?
Fonte:
Italian 
English 
Spanish 
Portuguese 
German 
Arabic 
Russian 
French 
Chinese 
Vietnamese 
Thai