激光和水射流切割是制造商在钣金制造中使用的两种常见工艺。 这两种工艺根本不同,但它们在钣金切割中的应用是交织在一起的,这取决于制造商从使用它们中获得的好处。 因此,在水刀或激光切割工艺之间进行选择并不像您想象的那么简单。
只有在了解了水刀切割与激光切割的比较之后,才能在两者之间做出选择。 因此,本文将帮助您了解这两种切割工艺。 它介绍了关于水刀与激光切割的相似性、应用以及您可以用于材料的其他方法的争论。
比较 水刀切割与激光切割
探索它们差异的简要表格
您是否发现很难决定哪种切割工艺最适合您的项目? 以下是两种切割工艺的一般比较,以及它们是否适合您的项目。
| 水刀切割 | 激光切割 | |
| 工艺应用 | 涉及使用高速含磨料水切割材料 | 涉及使用激光切割机的激光束切割材料 |
| 材料 | 兼容所有材料 | 与除某些热敏和反射材料外的所有材料兼容。 |
| 室壁厚度 | 可切割厚度为 0.4 英寸至 2.0 英寸(10 至 50 毫米)的材料。 | 适用于厚度约为 0.12 英寸至 0.4 英寸(3 至 10 毫米)的材料 |
| 公差 | +/-0.005英寸 | +/- 0.002英寸 |
| 切割速度 | 每分钟不超过 20” 厚度 | 每分钟约 70 英寸厚度 |
水射流和激光切割工艺
一方面, 激光切割 涉及使用发射激光束的激光机来切割材料。 切割工艺、功率、效率和兼容性取决于所选的激光打标机。 例如,光纤激光机强度大,适用于金属,而CO2激光机适用于非金属。
另一方面,水射流切割工艺使用水射流机产生加压水来切割材料。水中含有氧化铝和石榴石等磨料,有助于提高切割能力。由于水射流浓度高、速度快,它可以切割所有材料。
兼容材料
在水刀切割与激光切割比较中,选择更好方法的主要决定因素之一是您可以标记的材料类型。
激光切割适用于多种材料,常见的有塑料、玻璃、木材和金属。 但是,它不适用于反射材料,因为它们会被激光束反射。 它也不适合极不耐热的材料。 这 适合激光切割的材料 也要看机器。 因此,您的激光切割服务可以建议您为您的材料选择特定的机器。 例如,大多数激光切割爱好者会使用激光切割有机材料 CO2激光切割 机。
水刀切割在兼容材料方面几乎没有限制。 与激光切割不同,它不会产生热量,因此适用于多种材料。 所有材料都可以用水刀切割。
每种技术达到的壁厚
激光切割是切割厚度约为 0.12 英寸至 0.4 英寸(3 至 10 毫米)工件的一种经济高效的方法。 但是,过程的质量取决于您使用的材料。 例如,激光切割铝的最大允许厚度将低于 碳素钢 因为后者更耐热。
水刀切割有一些基于厚度的限制,因为该方法通常更适合厚度范围为 0.4 英寸至 2.0 英寸(10 至 50 毫米)的较厚材料。 由于水射流的压力,降低会导致工艺无效或损坏工件。
各工艺零件精度
激光切割比水刀切割精度更高,因为它的最小切割缝尺寸为 0.006 英寸(0.15 毫米)。 水刀切割的最小切割缝尺寸为 0.02 英寸(0.5 毫米)。 此外,激光切割的公差约为 0.002 英寸(0.05 毫米),而水刀切割的公差为 0.008 英寸(0.2 毫米)。
各工艺切削速度
水刀切割与激光切割争论中的切割速度是每分钟可切割的材料厚度。 激光切割具有更高的切割速度(每分钟约 70”),使其比水刀切割(不超过 20”)生产率更高
激光切割与水刀切割的相似之处
尽管有一些相似之处,但两种钣金切割工艺看起来都不一样。 以下是激光切割和水刀切割之间的一些相似之处。
· 多功能
由于其多功能性,许多爱好者在选择一种切割工艺时遇到问题。 两者都适合加工多种材料,包括钢、不锈钢、铝、铜和青铜。
· 小切口宽度
切口宽度是切割机每次切割去除的材料量。 两种切割工艺的切口宽度都很小。 水刀切割的切口宽度约为0.7mm至1.02mm,激光切割的切口宽度为0.08mm-1mm。 由于切口宽度小,这两种方法都适用于精细的细节设计和复杂的形状创建。
· 优良品质
由于所涉及机器的精度和准确度,这两种方法都能提供高质量的切割零件。
使用各种技术制造的零件的应用
流行的激光切割应用:5 个行业
通过激光切割,零件的制造具有极高的精度、准确度和公差。 它们还具有很高的成本效益。 适用的常见行业包括:
汽车行业
激光切割用于切割汽车零件,例如底板、引擎盖、车顶和车门,以及雕刻汽车内饰。 这些零件非常坚固,需要高度精确的切割工艺。 此外,激光切割是合适的,因为它产生的废物更少,因此具有成本效益,更适合该行业。
模具和工具行业
激光切割以多种方式应用于模具和工具行业。 例如,其高度的耐受性和切割不同深度材料的能力使其适合制作 压铸模具. 此外,它具有很高的速度(每分钟约 70 英寸),因此适用于坚固的金属。 通常,激光切割适用于这些行业,因为需要高度精确、宽容和准确的过程。
珠宝业
激光切割适用于在由金、银和钻石制成的首饰件上切割复杂的设计,并制作首饰件。 由于其无可挑剔的切割精度,它是主要的切割工艺,允许您处理小零件和小切口宽度,以最大限度地减少材料浪费。
医疗行业
激光切割用于切割用于制造医疗器械的部件,例如支架、瓣膜成型器、软轴和磨刀石。 此外,它还用于激光手术,因为它允许外科医生进行高精度手术。 由于需要高度精确的切割工艺,医疗器械制造公司更喜欢它。
电子工业
激光切割用于切割电子元件,例如电路板、电缆剥皮、定制 电气外壳和控制面板。 当对高公差、精度和准确度有巨大要求时,特别是在电路板中,电子元件制造商会使用激光切割。
流行的水刀切割应用:在 2 个行业中
水射流切割适用于切割热不稳定零件,除了要求极高的精度、准确度和公差外,对热要求严格,而且厚度较厚。 使用该工艺的两个热门行业是:
汽车行业
水刀切割适用于制造零件,例如法兰、金属垫圈、防滑板和定制车身。 切割过程不会导致机械应力和热影响区。 此外,这些零件的厚度很高,水刀可以在不降低切割质量的情况下提高生产率。
航空航天工业
水刀切割适用于制造喷气发动机、涡轮叶片、机舱面板等部件。它是一种合适的方法,因为它不产生热量,可减少部件的微观裂纹和翘曲。
激光切割是否比水刀切割更昂贵?
要了解激光切割和水刀切割之间的成本差异,您需要了解工具和组件、操作员和机器的成本。 以下是水刀与激光切割的成本比较。
· 工具和组件成本
激光切割没有任何模具成本,而且由于工艺要求高,部件成本也较低。
由于您需要消耗品以及正确维护水射流机所需的组件,水射流切割的组件成本很高。 幸运的是,水刀机不需要工具。
· 运营成本
一般来说,激光切割的成本约为每小时 13 至 20 美元,而水刀切割的成本一般为每小时 15 至 30 美元。 尽管很接近,但如果您处理大型项目,它可能会变得很重要。 对于那些外包项目的人来说,在水刀切割与激光切割的争论中,应考虑两种钣金切割工艺的运营成本。
· 机器成本
水刀机比激光切割机成本低。 许多爱好者表示,激光切割最昂贵的部分是购买设备。 除了购买设备的前期成本外,激光切割的运营成本还取决于电力成本。 如果您没有将项目外包给钣金切割服务(尽管我们建议外包给一家),这一点需要特别注意。
哪种最适合您的应用,激光切割还是水刀切割?
本文无意为这两种切割工艺决定更好的方法。 相反,它旨在通过比较这两个过程来帮助您做出决定。 水射流切割与激光切割比较的最佳切割方法是适合您的项目的一种。 不过,在决定合适的方法时,您可以考虑几个因素。 例如,对于需要极高精度和效率的项目,激光打标是更好的方法。 对于厚材料、水射流切割和不耐热材料,水射流切割效果更好
为您的项目选择正确的切割方法可能很麻烦,因为您必须平衡多个因素。 因此,为了更好的运营,您可以外包给 钣金加工服务 比如 RapidDirect。 通过 RapidDirect,您可以接触到在水刀切割、激光切割和其他钣金制造工艺方面拥有丰富经验的专家团队。 因此,您可以确保在不损失质量的情况下提高效率。
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在每种技术中影响零件完整性的问题
这两种技术都有可能影响您正在使用的零件的完整性的问题。 根据团队处理项目的专业知识,效果可能很小或很麻烦。 因此,重要的是要了解问题并寻找对这两种制造过程都有广泛了解的信誉良好的钣金切割服务。 以下是可能影响零件完整性的几个问题。
激光切割:可能导致烧痕
激光切割会在切割过程中导致零件切割面出现烧痕。 有时,可以通过清洁去除烧焦的部分,但有时这是不可能的。
如果清洁后无法去除烧痕,则必须在项目准备过程中考虑。 例如,如果您使用胶合板,您可以确保切割面的颜色与即将出现的烧痕相融合。 如果无法控制,可以选择其他切割方式。
水刀切割:小零件压力太大
由于水刀流以高速率喷射工件,水刀切割会对零件施加高压,有时约为 60,000 PSI。 对于大零件,这可能不是问题。 然而,在处理小零件时,可能会导致变形或切割无效。
切割金属的替代方法
基于多种因素,由于与生产率、功效等相关的要求,这两种方法可能都不适合切割材料。谈到金属时,您可能需要考虑其他替代方法。 两种替代方法是等离子切割机和转塔压力机。
· 等离子切割
等离子切割涉及使用温度高于 20,000°C 的电离气体射流来切割材料。 该工艺适用于选定的材料,并且最好保留用于钢和铝作业。 切割工艺因其成本效益、精度和成本而广为人知。 等离子切割机的成本高昂(约 300,000 万美元)。 然而,它们的运营成本比水射流或激光切割更低。
· 转塔压力机
另一种切割金属的方法是转塔压力机。 转塔/冲床是一种冲床,它通过冲孔来切割金属零件,根据所选尺寸创建不同直径的孔。 使用转塔压力机需要时间,具体取决于您的尺寸; 但是,如果您一直在制作相同的组件,那么它们是值得的。 这是优于激光切割的优势
结语
只有在了解它们的比较后,才能在水射流或激光切割工艺之间做出选择。 为了帮助您实现这一目标,本文从流程、劣势、优势、应用和替代方法等方面介绍了切割工艺。 虽然这可能会让您深入了解更好的方法,但为您的项目获得最佳切割方法的最佳方法是向专业人士寻求建议。 您有关于水射流或激光切割的问题吗? 亲切地 联系我们的专家团队.
常见问题
与其他切割方法相比,水刀切割的主要优点是它不产生热量。 因此,它与任何材料兼容并保证操作员的安全。 爱好者考虑的另一个优势是它适合切割厚材料,因为该工艺适合切割厚度为 0.4 英寸至 2.0 英寸(10 至 50 毫米)的材料。
一般来说,大多数爱好者认为水刀切割比等离子更好,尽管这完全取决于您的项目。 水刀切割更适合厚材料,材料相容性更高,精度更高。 此外,等离子切割的切割质量较低,因为等离子很难熔化工件而不会产生不需要的熔渣。
与其他方法不同,水刀机比其他机器更适合切割厚材料,可以处理 12 英寸厚的材料。 此外,水射流切割与所有材料兼容,而激光切割基于热敏和反射材料有局限性,而等离子仅适用于金属。