مقایسه برش لیزر، پلاسما و هواگاز در برش فلزات

مقدمه:

در صنایع فلزکاری، انتخاب روش مناسب برای برش فلزات تأثیر مستقیمی بر کیفیت نهایی، سرعت تولید و هزینه ها دارد. سه روش رایج در این حوزه عبارتاند از: برش لیزری، برش پلاسما و برش هواگاز (اکسی سوخت). در این مقاله از سایت خمفارس، تفاوتهای این سه روش از نظر خروجی، دقت، کیفیت، هزینه و کاربرد بررسی شده است.راهنمای مشتری:
اگر قصد برش ورق یا قطعه فلزی خاصی دارید و نمیدانید کدام روش برش مناسب شماست، در ادامه به صورت ساده و دقیق، مزایا و معایب هر روش را بررسی کردیم تا تصمیم گیری برایتان آسانتر شود.
جدول مقایسه های روش های برش فلزات:

برش لیزری (Laser Cutting)

برش لیزری فناوری است که در آن از اشعه لیزر برای برش اجسام استفاده می‌شود؛ و نوعاً از این فناوری در زمینه صنعت استفاده می‌شود. برش لیزری توسط استعمال اشعه لیزر از یک خروجی قوی لیزر روی اجسامی که می‌خواهند بریده شوند انجام می‌شود. قسمتی از جسم مورد نظر که بریده می‌شود یا آب می‌شود یا می‌سوزد یا تصعید می‌شود و توسط فشار گاز از روی جسم پاک می‌شود؛ و سر انجام سطح بریده شده با کیفیت خیلی عالی ایجاد می‌شود. لیزر صنعتی در صنایع مختلفی مانند صنایع نظامی، ساختمانی، هوافضا، پزشکی، آزمایشگاهی و پژوهشی، ارتباطاتی، فیزیک، شیمی و … کاربرد دارد.

برش لیزری به عنوان یک فرایند برش بدون تماس :

برش لیزر یک فرایند برش است که با آن می‌توان موادخام فلزی و غیرفلزی را با ضخامت‌های مختلف برش داد. این در اطراف یک پرتو لیزر است که هدایت می‌شود، شکل می‌گیرد و بسته می‌شود. هنگامی که به قطعه کار برخورد می‌کند، ماده تا حدی گرم می‌شود که ذوب یا بخار می‌شود. در این فرایند، کل توان لیزر روی یک نقطه متمرکز می‌شود که قطر آن اغلب کمتر از نیم میلی‌متر است. اگر گرمای بیشتری به این ناحیه وارد شود که بتواند از طریق رسانش گرما دفع شود، پرتو لیزر به‌طور کامل به مواد نفوذ می‌کند – فرایند برش آغاز شده است. در حالی که سایر فرایندها شامل استفاده از ابزارهای در مقیاس بزرگ با قدرت بسیار زیاد بر روی ورق فلز است، پرتو لیزر بدون هیچ گونه تماسی کار خود را کامل می‌کند. به این ترتیب ابزار دچار سایش نمی‌شود و هیچ گونه تغییر شکل یا آسیبی به قطعه کار نمی‌رسد.
به طور کلی برش لیزری با استفاده از پرتو متمرکز نور، دقت بالا و کیفیت لبه بسیار خوبی را فراهم میکند. این روش بهخصوص برای برش قطعات ظریف، پیچیده و تزئینی ایدهآل است. معمولاً نیازی به پرداخت نهایی ندارد. البته محدودیت اصلی آن در برش ورقهایی با ضخامت بالاست و همچنین هزینه تجهیزات آن نسبتاً بالاست.
تمام مواد رایج در فرآوری صنعتی – از فولاد گرفته تا آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، ورق‌های فلزی غیرآهنی، تا مواد غیرفلزی مانند پلاستیک، شیشه، چوب یا سرامیک – را می‌توان با خیال راحت و با کیفیت بالا برش داد. لیزر ضخامت‌های بسیار متفاوت ورق از ۰٫۵ تا بیش از ۳۰ میلی‌متر را می‌توان با استفاده از ابزار برش داد. این محدوده مواد بسیار گسترده، لیزر را به ابزار برش برتر برای بسیاری از کاربردها در زمینه فلزات و غیر فلزات تبدیل می‌کند.
اشعه ی متمرکز لیزر فقط محیطی را که باید برشکاری انجام شود را تحت حرارت قرار می‌دهد و مابقی محیط قطعه کار تحت حرارت یا استرس قرار نگرفته و محیط مذاب برش فقط به قسمت برخورد اشعه محدود می‌شود به این معنی که خط برش بر روی قطعه ی فلزی به سختی از قطر لیزر بزرگتر یا حتی یکسان است.

نکته ویژه برای مشتریان: اگر به ظاهر کار نهایی اهمیت میدهید(مثلاً برای سفارش تابلوی تبلیغاتی، قطعه تزئینی یا قطعاتی که بدون جوشکاری مستقیم مونتاژ می شن)، برش لیزر بهترین انتخاب شماست. این روش امکان اجرای طرح های پیچیده و دقیق رو هم به شما می دهد.

برش پلاسما (Plasma Cutting)

برش پلاسما یکی از فناوری‌های پیشرفته در صنعت برش فلزات است که به دلیل دقت و سرعت بالا، به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش به ویژه برای برش فلزات با ضخامت‌های زیاد و مواد سخت مناسب است.

اصل کار برش پلاسمایی:

1.تعریف پلاسما:

پلاسما به حالت گازی گفته می‌شود که در آن الکترون‌ها از اتم‌ها جدا شده و یون‌ها و الکترون‌های آزاد در آن وجود دارند. این حالت معمولاً در دماهای بسیار بالا ایجاد می‌شود.
2. ایجاد پلاسما:
در ابتدا، گاز (معمولاً هوا، نیتروژن یا آرگون) از طریق نازل مشعل برش عبور داده می‌شود. با استفاده از یک قوس الکتریکی (که معمولاً بین الکترود و قطعه کار ایجاد می‌شود)، گاز به حالت پلاسما تبدیل می‌شود. این قوس الکتریکی دمای بالایی تولید می‌کند که باعث یونیزه شدن گاز و تبدیل آن به پلاسما می‌شود.

3.برش فلز :
پلاسما به دمای بسیار بالایی (بیش از ۲۰۰۰ درجه سانتی‌گراد) می‌رسد و به طور مستقیم بر روی سطح فلز اعمال می‌شود. هنگامی که پلاسما به سطح فلز برخورد می‌کند، فلز را ذوب کرده و با فشار گاز پلاسما، فلز مذاب به سمت پایین هدایت می‌شود. این فرآیند باعث ایجاد یک برش دقیق و تمیز در قطعه کار می‌شود.

در این روش، فلز با سرعت نسبتاً بالا برش داده می شود. برای کاربردهای صنعتی با ضخامت متوسط، گزینه های مناسب و کارآمد است. هزینه راه اندازی آن از لیزر کمتر و از هواگاز بیشتر است. پلاسما در پروژه هایی با تیراژ بالا نیز عملکرد خوبی دارد.

نکته ویژه برای مشتریان: اگر سرعت انجام پروژه و هزینه مناسب در کنار کیفیت قابل قبول برایتان مهم است، این روش توازن خوبی بین کیفیت، زمان و قیمت ایجاد میکند. مناسب برای برش های صنعتی و عمومی.

خدمات بیشتر خم فارس

برش هواگاز (Oxy-Fuel Cutting)

اصل کار برش هواگاز :

1.تعریف فرآیند:
برش هواگاز از ترکیب اکسیژن و گاز سوختی (معمولاً گاز طبیعی یا استیلن) برای ایجاد شعله‌ای با دمای بسیار بالا استفاده می‌کند. این شعله به طور مستقیم بر روی سطح فلز اعمال می‌شود.
2.ایجاد شعله:

ابتدا گاز سوختی (مانند استیلن) به مشعل برش منتقل می‌شود، سپس اکسیژن به مشعل اضافه می‌شود. نسبت ترکیب این دو گاز بسیار مهم است و باید به دقت کنترل شود تا شعله بهینه ایجاد شود. شعله ایجاد شده می‌تواند دماهایی در حدود ۳۰۰۰ تا ۳۵۰۰ درجه سانتی‌گراد تولید کند.
3.برش فلز:
شعله به طور مستقیم بر روی سطح فلز اعمال می‌شود تا فلز را گرم کند و به حالت ذوب درآورد. هنگامی که دمای فلز به نقطه ذوب رسید، اکسیژن اضافی به سطح فلز تزریق می‌شود. این اکسیژن با فلز واکنش نشان داده و باعث اکسید شدن آن می‌شود. این واکنش اکسیداسیون گرمازا است و باعث افزایش دما و ذوب شدن بیشتر فلز می‌شود. سپس فلز مذاب به سمت پایین ریخته می‌شود و بدین ترتیب یک برش دقیق ایجاد می‌شود.
به طور کلی این روش با ترکیب گاز سوختی و اکسیژن عمل میکند. همچنین برای برش فلزات با ضخامت بالا مناسب است اما دقت و کیفیت آن نسبت به دو روش دیگر کمتر است. تجهیزات آن ارزانتر بوده و کار با آن ساده تر است. هواگاز اغلب در پروژه های ساخت و ساز سنگین و اقتصادی استفاده می شود.

نکته ویژه برای مشتریان: اگر پروژه شما شامل برش های ضخیم مثل تیرآهن، لوله و سازه های فولادی هست و ظاهر لبه ها اهمیت زیادی ندارد، این روش اقتصادی ترین انتخاب است..

جمع بندی:

هر روش برش فلز مزایا و محدودیتهای خاص خود را دارد. برش لیزری برای دقت بالا و ظاهر نهایی تمیز، پلاسما برای سرعت در پروژههای عمومی و هواگاز برای برشهای ضخیم و اقتصادی استفاده می شود. انتخاب نهایی باید بر اساس نیاز پروژه، ضخامت ورق، بودجه و کیفیت خروجی مورد انتظار انجام شود.

توصیه به مشتریان: اگر هنوز مطمئن نیستید که کدام روش برای نیاز شما مناسب تر است، میتوانید با تیم مشاوره فنی خم فارس تماس بگیرید یا مشخصات قطعه و کاربردش را اسال کنید تا ما مناسب ترین روش را پیشنهاد بدهیم.