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水刀切割与激光切割:哪个更好

激光和水刀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基于制造商从使用它们中获得的好处而交织在一起的。因此,在水射流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,才能在两者之间进行选择。因此,本文将帮助您了解这两种切割过程。它介绍了水射流与激光切割关于它们的相似性、应用以及可用于材料的其他方法的争论。

之间的比较 水刀切割与激光切割

探索它们差异的简要表

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
进程 涉及使用高速磨料水切割材料 涉及使用激光切割机的激光束切割材料
材质 与所有材料兼容 兼容所有材料,除了一些热敏和反射材料。
壁厚 可以切割厚度为 0.4 英寸到 2.0 英寸(10 到 50 毫米)的材料。 适用于厚度约为 0.12” 至 0.4”(3 至 10 mm)的材料
公差 +/-0.005″ +/- 0.002″
切割速度 每分钟厚度不超过 20 英寸 每分钟大约 70” 厚度

水刀和激光切割工艺

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,光纤激光机强度高,适用于金属,而CO2激光机则适用于非金属。

另一方面,水刀切割pr o 处理 涉及使用产生加压水的水射流机来切割材料。水中含有氧化铝和石榴石等磨料,有助于提高切削能力。水射流机浓度高,速度快,可以切割所有材料。

兼容材料

水刀切割与激光切割比较中更好的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,常见的是塑料、玻璃、木材和金属。但是,它不适合反射材料,因为它们会从激光束中反弹。它也不适用于极不耐热的材料。 与激光切割兼容的材料 也取决于机器。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CO2激光切割机切割有机材料。

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。

每种技术实现的壁厚

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)的工件的经济有效的方法。但是,过程的质量取决于您使用的材料。例如,激光切割铝所允许的最大厚度将低于碳钢,因为后者更耐热。

水射流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。水刀压力过低会导致工艺无效或损坏工件。

每种技术的零件精度

激光切割比水刀切割具有更高的精度,因为其最小切割狭缝尺寸为 0.006 英寸(0.15 毫米)。水刀切割的最小切割狭缝尺寸为 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)。

每种技术的切削速度

水刀切割与激光切割争论中的切割速度是每分钟可以切割的材料厚度。激光切割具有更高的切割速度(每分钟约 70 英寸),比水刀切割(不超过 20 英寸)更具生产力

激光切割和水刀切割的相似之处

尽管有几个相似之处,但两种钣金切割工艺看起来都不同。以下是激光切割和水刀切割的一些相​​似之处。

· 多功能性

由于其多功能性,许多爱好者在选择其中一种切割工艺时遇到问题。两者都适用于多种材料,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,激光切割有0.08mm-1mm。由于切口宽度小,这两种方法都适用于精细的细节和复杂的形状创建。

· 高品质

由于所涉及的机器的精度和准确性,这两种方法都能提供高质量的切割零件。

每种技术制成的零件的应用

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、准确性和公差。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,并雕刻汽车内饰。这些零件非常坚固,它们需要高度精确和精确的切割工艺。此外,激光切割也很合适,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、模具和工具行业。例如,它的高度公差和切割不同深度材料的能力使其适合制作压铸模具 .此外,它具有高速(约每分钟 70 英寸),使其适用于坚固的金属。一般来说,激光切割适用于这些行业,因为需要高精度、宽容和准确的工艺。

珠宝业

激光切割适用于在由金、银、钻石制成的珠宝首饰上切割复杂的设计,并制作珠宝首饰。由于其无可挑剔的切割精度,它是主要的切割工艺,可让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零件,例如支架、瓣膜框架、软轴和磨刀。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。由于需要高精度的切割工艺,医疗器械制造公司更喜欢它。

电子行业

激光切割用于切割电路板、电缆剥线、定制电气外壳和控制面板等电气元件。当对高公差、精度和准确度有巨大要求时,尤其是在电路板中,电气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

水射流切割适用于切割热不稳定、对热有严格要求、除了要求极高的精度、精度和公差外还很厚的零件。使用该流程的两个流行行业是:

汽车行业

水刀切割适用于制造法兰、金属垫片、滑板和定制车身等零件。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,水刀机在不降低切割质量的情况下效率更高。

航空航天业

水射流切割适用于制造喷气发动机、涡轮叶片、机舱面板等部件。它不产生热量,减少了零件的微观裂纹和翘曲,是一种合适的方法。

激光切割比水刀切割更贵吗?

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、操作员和机器成本。以下是水刀与激光切割成本对比。

· 工具和组件成本

激光切割没有任何工装成本,而且由于工艺要求高,部件成本低。

由于您需要消耗品以及正确维护水刀机所需的组件,水刀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 13-20 美元,而水刀切割的一般范围为每小时 15-30 美元。虽然很接近,但如果您处理一个大型项目,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,应该考虑这两种钣金切割工艺的运营成本。

· 机器成本

水刀机的成本低于激光切割机。据许多爱好者说,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。如果您不将项目外包给钣金切割服务公司(尽管我们建议外包给其中一家),请务必注意这一点。

激光切割或水刀切割哪个最适合您的应用?

本文不希望为两种切割工艺确定更好的方法。相反,它旨在通过比较两个过程来帮助您做出决定。事实上,水刀切割与激光切割比较的最佳切割方法是适合您项目的一种。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。对于较厚的材料、水刀切割和耐热材料,水刀切割效果更好

为您的项目选择正确的切割方法可能很麻烦,因为您必须平衡几个因素。因此,为了更好的操作,您可以外包给诸如 RapidDirect 之类的钣金制造服务。借助 RapidDirect,您可以联系在水刀切割、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,您可以在不损失质量的情况下确保效率。

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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部件的完整性的问题。根据团队在处理项目方面的专业知识,效果可能很小或很麻烦。因此,重要的是要了解问题并寻找信誉良好的钣金切割服务,同时对这两种制造工艺都有广泛的了解。以下是可能影响零件完整性的几个问题。

激光切割:会导致烧痕

激光切割会在切割过程中导致零件切割侧出现烧痕。有时,可以通过清洁来去除烧焦的部分,尽管有时是不可能的。

如果清洁后无法去除烧伤痕迹,则必须在项目准备时考虑。例如,如果您使用胶合板,您可以确保切割面的颜色与即将发生的烧伤痕迹混合。如果无法控制,可以选择其他切割方式。

水刀切割:小零件压力过大

由于水射流以高速率(有时约为 60,000 PSI)喷射工件,因此水射流切割会对零件施加高压。对于大型零件,这可能不是问题。但是,在加工小零件时,可能会导致变形或切割无效。

切割金属的替代方法

基于几个因素,由于与生产力、效率等相关的要求,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案。两种替代方式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,最好保留用于钢和铝作业。切割工艺以其成本效益、精度和成本而广为人知。等离子切割机的成本过高(约 300,000 美元)。但是,它们的运营成本比水刀切割或激光切割要低。

· 炮塔压力机

另一种切割金属的方法是转塔压力机。炮塔/冲床是一种冲床,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,它们可能是值得的。这是激光切割的优势

结论

只有在了解了它们的比较之后,才能在水射流或激光切割工艺之间进行选择。为了帮助您实现这一目标,本文从工艺、缺点、优势、应用和替代方法方面介绍了这两种切割工艺。虽然这可能会让您了解更好的方法,但为您的项目获得最佳切割方法的完美方法是寻求专业人士的建议。您有关于水射流或激光切割的问题吗?请联系我们的专家团队。

常见问题解答

与切割方法相比,水射流切割的主要优势是什么?

与其他切割方法相比,水射流切割的主要优势在于它不会产生热量。因此,它与任何材料兼容并保证操作员的安全。爱好者认为的另一个优势是它适用于切割厚材料,因为该工艺适用于切割厚度为 0.4 英寸至 2.0 英寸(10 至 50 毫米)的材料。

水射流和等离子哪个更好?

通常,大多数爱好者认为水射流切割比等离子切割更好,尽管这完全取决于您的项目。水刀切割更适合厚料,材料相容性更高,精度更高。此外,等离子切割的切割质量会降低,因为等离子很难熔化工件而不会产生不需要的熔渣。

激光和等离子水刀不能切割什么?

与其他方法不同,水刀机比其他机器更适合切割厚材料,并且可以处理 12 英寸厚的材料。此外,水射流切割适用于所有材料,而激光切割基于热敏和反射材料存在局限性,而等离子仅适用于金属。


工业技术

  1. 水刀切割的历史
  2. 水刀切割与 EDM 切割
  3. 等离子切割与激光切割:哪种制造技术更好?
  4. 水刀转光纤激光器
  5. 什么是水刀切割?
  6. 水刀切割概述
  7. 激光切割简介
  8. 水刀切割的好处
  9. 使用水刀切割的行业
  10. 标志的水刀切割
  11. 水刀切割钢
  12. 水刀切割的历史