如何选择最适合的金属切割工艺？

3.光纤激光

光纤激光是目前最新的激光技术。其使用的固态激光发生器比传统的Co2激光要更高效，而且光纤激光的波长适合在细软的光纤中传导，比起只能用镜面反射传导的Co2激光要具柔性，更易维护。高能的激光通过聚焦，熔化被切割材料，辅助气体（切碳钢时通常使用氧气）吹掉熔融的金属。一台3千瓦的光纤激光在切割能力和速度上相当于4到5千瓦的Co2激光。其切割能力一般能达到¾”（约19mm）厚的碳钢。

5’ x 10’光纤激光切割床成本：200--300万人民币(激光切割床要求运动精度更高，且需要遮光防护)

单位零件或单位长度的切割成本：厚度小于¼”（约6.35mm）时，激光切割成本最具优势。随着厚度的增加，切割速度显著降低，虽然切割质量和精度很好，但切割成本却高于等离子。

易用性：与最新的等离子系统类似，配备最新的数控和软件后，激光切割床也一样易学易用，因为所有的设置都是自动的。

生产率：在薄板上生产效率最高，厚度增到¼”（约6.35mm）时，与等离子持平。

切割件精度：最好的光纤激光切割件尺寸公差大概是正负0. 01” （约0.25mm）内。优于等离子，可与水刀媲美。斜度在1度以内。

边缘质量、冶金性能：热影响区比等离子略小。

维护要求：相比之前的Co2激光，光纤激光的维护难度大幅降低，在厂商电话支持下，用户一般可以掌握。

4.水刀

水刀技术已有数十年的历史，从蛋糕到花岗岩材质上都有广泛的应用。软的材料能用纯水切割，高压水流(40,000 到 60,000 psi)由喷嘴压缩，增加流速和能量密度。也可以在水流中加砂，砂的作用就类似于锯的齿，在水流的推动下进行切割。当前最先进的水刀泵能达到100,000 psi的高压水。更高的压力意味着更快的切割速度，当然停机维护时间也会增加，因为泵的密封需要定期更换。相对于其他切割工艺，水刀最大的两个优势在于没有热影响区和能切几乎任何材质。另外水刀的切割精度很好。但水刀最大的劣势在于其切割速度很慢。

5’ x 10’水刀切割床成本：50--90万人民币(由于速度慢，所以运动性能要求低，比激光床便宜，比等离子床略贵)

单位零件或单位长度的切割成本：由于水刀切割速度太慢，所以单位零件的切割成本相比于其他工艺是最高的。

易用性：与最新的等离子系统类似，配备最新的数控和软件后，水刀切割床也一样易学易用。对操作者的经验要求很低。

生产率：在碳钢和不锈钢上很慢，切铝会快点。

切割件精度：水刀的精度是所有切割工艺中最好的，切割件尺寸公差大概是正负0. 005” （约0.13mm）内。斜度在1度以内。

边缘质量、冶金性能：对被切割的材料冶金性能没有影响。断面光滑，切割质量与砂砾和切割速度有关（越慢越光滑）。

维护要求：维护比较简单，用户自己就能掌握。

在美国芝加哥的FabTech展上，海宝曾在1/2”（约12.7mm）的碳钢上，同时展示了五种不同的切割工艺：空气等离子 (Powermax105), 长寿命空气和氧气等离子 (MaxPro200), 精细等离子 (HPR130XD), 3千瓦光纤激光 (HyIntensity Fiber laser), 水刀 (HyPrecision Waterjet)。

远远的看上去，五种工艺的切割样件都差不。但近看，观众就能发现空气等离子的样件有明显斜度，特别是小孔。氧气等离子的切割斜度减小，精细等离子几乎看不出来斜度。

诚然，只在1/2”（约12.7mm）的碳钢上做对比是不公平的，在这个厚度范围，精细等离子无疑是最好的选择。

但如果我们切1/8” （约3mm）的铝，相信水刀和激光会更高效、精度更高。

如果尺寸要求放宽，价格低廉的空气等离子应该是最好的选择。

所以，先明确自己的需求和实际应用，综合考虑本文所述的各种工艺特点，相信您一定能选择最适合的金属切割工艺和设备。

关于海宝Hypertherm：

海宝设计并制造先进的切割产品，这些系统广泛应用于多个行业，例如造船业、制造业和汽车修理等行业。海宝产品线包括手持及机用等离子系统和易损件、光纤激光和水刀切割产品、CNC 运动控制和调高控制器以及 CAM 切割软件。海宝系统以其卓越的性能和可靠性而备受信赖，帮助数十万的企业提高了生产效率和盈利能力。海宝的总部设在新罕布什尔州，自从 1968 年发明水刀等离子切割技术以来，公司在切割的创新方面已经享有 40 余年的崇高声誉。作为一家员工持有的公司，海宝一直被评为全美最佳工作场所之一，共有 1300 多名员工，同时，销售及服务分支机构和合作伙伴遍布全球。

责任编辑：Nan