闡述激光切割機(jī)、水切割、線切割、等離子切割方式有何不同區(qū)別?

隨著科技不斷的發(fā)展，機(jī)械加工切割方式越來越多樣化，比如：激光切割（二氧化碳激光和光纖激光切割）、水切割、等離子切割、線切割、火焰切割，今天我們就來討論一下它們之間的主要區(qū)別在哪里？都適用于哪些行業(yè)需求？

據(jù)一位多年切割經(jīng)驗(yàn)的老師傅談到：

（1）現(xiàn)在市場主流光纖激光器，由于運(yùn)行成本相對于光纖激光切割機(jī)太高，二氧化碳激光器正慢慢被淘汰了，在非金屬領(lǐng)域還是有市場，主要用于廣告行業(yè)比較多了。

（2）現(xiàn)在光纖切割設(shè)備自從激光器國產(chǎn)化性能穩(wěn)定后，打破了國產(chǎn)市場的壟斷，在中低功率段價(jià)格下降的很多，使得如今的光纖激光切割機(jī)一般廠家都能用得起了。

（3）除激光外其它的切割方式，就火焰等離子和線切割市場需求比較大，但線切割針對的模具行業(yè)比較多，等離子在厚板或者精度要求不高的情況下需求比較多，水刀切割現(xiàn)在在金屬行業(yè)已經(jīng)不常見了，在非金屬領(lǐng)域有很多。

（4）在以后的發(fā)展中，在金屬中薄板中都是激光切割的天下，包括非金屬切割也會(huì)被激光切割占領(lǐng)相當(dāng)大一部分市場。

接下來我們分析一下這幾種切割技術(shù)。

激光切割加工

光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開。現(xiàn)在一般使用CO2脈沖激光器，激光切割屬于熱切割方法之一。

水切割加工

水切割，又稱水刀，即高壓水射流切割技術(shù)，是一種利用高壓水流切割的機(jī)器。在電腦的控制下能任意雕琢工件，而且受材料質(zhì)地影響小。水切割分為無砂切割和加砂切割兩種方式。

等離子切割加工

等離子弧切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化(和蒸發(fā))，并借高速等離子的動(dòng)量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。

線切割加工

電火花數(shù)控線切割機(jī)，屬電加工范疇，電火花線切割加工，有時(shí)又稱線切割，技術(shù)起源前蘇聯(lián)，后面由蘇州長風(fēng)廠和上海復(fù)旦大學(xué)共同研發(fā)出用于工業(yè)化切割的設(shè)備，稱為快走絲，快走絲也是中國的特色，別的國家基本很少見得到生產(chǎn)的。線切割可以分為快走絲線切割，中走絲線切割，慢走絲線切割。快走絲電火花線切割的走絲速度為6～12 m/s，電極絲作高速往返運(yùn)動(dòng)，切割精度較差。中走絲電火花線切割是在快走絲線切割的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)變頻多次切割功能，是近幾年發(fā)展的新工藝。慢走絲電火花線切割的走絲速度為0.2m/s，電極絲做低速單向走絲，切割精度很高。1

應(yīng)用范圍對比

激光切割機(jī)的應(yīng)用范圍很廣，無論金屬、非金屬，都可以切割，切割非金屬，如布料，皮革等可以用CO2激光切割機(jī)，切割金屬可以用光纖激光切割機(jī)。板材變形小。

水切割屬于冷態(tài)切割,無熱變形,切割面質(zhì)量好,無須二次加工，如需要也很容易進(jìn)行二次加工。水切割可以對任何材料打孔、切割，切割速度快,加工尺寸靈活。

等離子切割機(jī)可用于不銹鋼、鋁、銅、鑄鐵、碳鋼等各種金屬材料切割，等離子切割有明顯的熱效應(yīng)，精度低，切割表面不容易再進(jìn)行二次加工。

線切割是只能切割導(dǎo)電物質(zhì)，切割過程中需要有切削冷卻液，所以向紙張、皮革等不導(dǎo)電、怕水、怕切削冷卻液污染的料就切不了了。

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切割厚度對比

激光切割碳鋼在工業(yè)上的應(yīng)用一般為20mm以下。切割能力一般40mm以下。不銹鋼工業(yè)應(yīng)用一般在16mm以下，切割能力一般在25mm以下。而且隨著工件厚度的增加，切割速度明顯下降。

水切割的厚度可以很厚，0.8-100mm，甚至更厚的材料。

等離子切割厚度0-120mm，最佳切割質(zhì)量范圍厚度在20mm左右的等離子系統(tǒng)性價(jià)比最高。

線切割厚度一般為40～60mm，最厚可達(dá)600mm。

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切割速度對比

用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達(dá)600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯樹脂板，切割速度可達(dá)1200cm/min。電火花線切割能達(dá)到的切割效率一般為20～60平方毫米/分，最高可達(dá)300平方毫米/分；明顯，激光切割速度快，可以用于大批量生產(chǎn)。

水切割速度那是相當(dāng)?shù)穆贿m合批量大規(guī)模生產(chǎn)。

等離子切割的切割速度中等，相對激光慢些，相對于火焰和線切割，速度還是很快的，是火焰的3-5倍，是線切割的60倍，相對精度低，更適合切割厚板，但端面有斜度。

對金屬的加工，線切割有更高的精度，但速度很慢，有時(shí)需要用其它方法另外穿孔、穿絲才能進(jìn)行切割，而且切割尺寸受到很大局限。

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切割精度對比

激光切割切口細(xì)窄，切縫兩邊平行并且與表面垂直，切割零件的尺寸精度可達(dá)±0.2mm。

等離子能達(dá)到1mm以內(nèi)。

水切割不會(huì)產(chǎn)生熱變形，精度為±0.1mm，若使用動(dòng)態(tài)水切割機(jī)可提高切割精度，切割精度可達(dá)±0.02mm，消除切割斜度。

線切割加工精度一般為±0.01～±0.02mm，最高可達(dá)±0.004mm。

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切縫寬度對比

激光切割相比等離子切割更精密，切縫小，在0.5mm左右。

等離子切割切縫較激光切割大，在1-2mm左右。

水切割的切縫大約比刀管直徑大10%，一般在0.8-1.2mm。隨著砂刀管的直徑擴(kuò)口，其切口也就愈大。

線切割的切縫寬度最小，一般在0.1-0.2mm左右。

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切割表面質(zhì)量對比

激光切割的表面精糙度沒有水切割好，越厚的材料越明顯。

水切割不會(huì)改變切割縫周邊材料的質(zhì)地（激光屬于熱切割，會(huì)改變切割區(qū)域周邊的質(zhì)地）。

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生產(chǎn)投入成本對比

1）激光切割機(jī)不同用途的機(jī)型有不同的價(jià)格，便宜的如二氧化碳激光切割機(jī)也只要兩三萬，貴的如1000W的光纖激光切割機(jī)現(xiàn)在要十幾萬。激光切割則沒有耗材，但設(shè)備投資成本在所有的切割方式中是相對高的，和慢走絲差不多的，使用維護(hù)成本不高，主要耗材保護(hù)鏡片和割嘴，現(xiàn)在都很便宜了，所以現(xiàn)在光纖激光切割機(jī)得到廣泛的應(yīng)用。

1. 等離子切割機(jī)相對于激光切割機(jī)來說要便宜的多，但是精細(xì)等離子的價(jià)格和激光的中低功率的差不多，伴隨著激光功率的加大，切割能力的不斷提高，價(jià)格的不斷降低，有代替等離子的工藝的趨勢。

    

   3）水切割設(shè)備成本能耗高，使用維護(hù)成本也較高，切割速度沒有等離子快，因?yàn)樗械哪チ隙际且淮涡缘?，用過一次就排放到大自然中去了，因此帶來的環(huán)境污染也比較嚴(yán)重，目前國內(nèi)環(huán)保查的很嚴(yán)，水切割用的機(jī)率也是越來越少，污水不好處理。

    

    

2. 線切割一般都在幾萬塊左右。但線切割是有耗材的，鉬絲、切削冷卻液等。線切割常用的有兩種絲，一種是鉬絲（鉬絲價(jià)格適中，后面可以回收），用于快走絲設(shè)備，優(yōu)點(diǎn)是鉬絲可以重復(fù)使用多次；另一種是用銅絲，主要用于慢走絲切割機(jī)，缺點(diǎn)是銅絲只能用一次，因?yàn)槠渥呓z方式是單向走絲，用過不能再用，所以運(yùn)行成本相對快絲和中絲還是高的多，加工出來產(chǎn)品價(jià)格也賣的高。

    

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