Lazer boru kesme makineleri ve plazma boru kesme makinelerinin her ikisi de metal imalatında yaygın olarak kullanılır, ancak bu iki boru kesme teknolojisi arasında önemli farklar vardır. Lazer ve plazma tüp kesmenin nasıl çalıştığına daha yakından bakalım ve bunların yeteneklerini, avantajlarını ve farklı uygulamalara uygunluklarını karşılaştıralım.
Kesme Prensibi
Temel fark, kullanılan kesme ilkelerinde yatmaktadır. Lazer boru kesme makinesi, metal yüzeye tam olarak odaklanan yüksek güçlü bir lazer ışını kullanır. Lazerden gelen yoğun ısı, tanımlanan kesme yolu boyunca metali anında eritir veya buharlaştırır.
Plazma tüp kesme işlemi biraz farklı bir şekilde çalışır. Bu işlemde, bir plazma hamlacı, plazma olarak bilinen yüksek hızlı iyonize gaz akışını metal iş parçasına doğru yönlendirir. Plazma tüple temas ettiğinde muazzam miktarda ısı aktararak malzemeyi eritiyor. Aşırı ısınan gazlar daha sonra basınçlı hava kullanılarak temiz bir kesme kenarı bırakılarak uzaklaştırılır.
Kesim Hassasiyeti ve Kalitesi
Her yöntemle elde edilen kesme doğruluğu ve kalitesi önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Lazer boru kesme, son derece yüksek hassasiyetiyle ünlüdür; kenarlarda neredeyse hiç cüruf veya çapak olmadan çok hassas kesimler üretir. Toleranslar bir inçin birkaç binde biri dahilinde tutulabilir.
Öte yandan, plazma kesimi, daha yüksek sıcaklıklar nedeniyle daha az hassas olma eğilimindedir. Isıdan etkilenen bölge genellikle daha büyüktür, bu da taşlama gibi daha fazla işlem gerektirebilecek daha pürüzlü kenarlara neden olur. Yuva ve delik geometrileri de lazer kesimde olduğu kadar iyi tanımlanmamıştır.
Kesme Hızı
Kesim hızı söz konusu olduğunda lazer makineleri, pek çok yaygın boru şeklindeki malzemeyi ve belirli bir noktaya kadar kalınlıkları plazmadan daha hızlı kesebilir. Bununla birlikte, yaklaşık 1/2 inçlik bir kalınlığın ötesinde plazma kesimi, büyük miktarlarda malzemeyi lazerden daha hızlı işleyebildiği için daha hızlı hale gelir.
1 inçten daha kalın çok kalın kesitli boru kesme işleri için plazma normalde daha hızlı bir tekniktir. Daha yüksek kesme hızları, ağır iş malzemeleri içeren daha büyük üretim işlemleri için onu daha uygun hale getirir.
Uygulama kapsamı
Hem lazer hem de plazma kesim, çok çeşitli metalik iş parçalarını işleyebilir. Ancak lazer kesimin uygulama çok yönlülüğü açısından hafif bir üstünlüğü vardır. Paslanmaz çelik, alüminyum ve bakır gibi hassas veya ısıya duyarlı malzemeleri daha yüksek hassasiyetle ve minimum ısı girdisiyle kesebilir.
Öte yandan plazma, karbon çeliği, alüminyum ve bazı alaşımlar gibi akımın verimli bir şekilde aktarılabildiği elektriksel olarak iletken metallerle daha sınırlıdır. Demir dışı metaller plazma kesimi için özel gazlar ve meşaleler gerektirebilir.
Ekipman Maliyetleri
Lazer ve plazma tüp kesiciler için gereken ön sermaye harcamaları önemli ölçüde farklılık gösterir. Ortalama olarak endüstriyel bir lazer kesim makinesi, plazma sistemine kıyasla daha yüksek bir başlangıç mali yatırımını temsil eder.
Bunun nedeni karmaşık optikler, hassas mekanikler ve yüksek güçlü lazer kaynağı gibi faktörlerdir. Plazma kesme ekipmanı, nispeten düşük satın alma fiyatları ve işletme maliyetleri sayesinde kısa geri ödeme süreleri sağlar. Bakım gereksinimleri de uzun vadede plazma teknolojisi için genellikle daha azdır.
Enerji verimliliği
Çalışma sırasındaki enerji verimliliği açısından bakıldığında, plazma tüp kesmenin açık bir üstünlüğü vardır. Plazmanın yüksek kesme sıcaklıklarına rağmen, lazer enerjisinin bir kısmının ısı olarak kaybolduğu lazer kesime kıyasla kesim başına daha az güç tüketir.
Bu, kapsamlı kesme döngüleri içeren seri üretim senaryoları için plazma tüp kesmeyi biraz daha ekonomik hale getirir. Ancak lazer kesim, gelişmiş duvar prizi verimliliği sağlayan yeni fiber lazer kaynaklarına yetişiyor.
Proses Emisyonları
Oluşan egzoz emisyonları açısından, lazer tüp kesimi, plazma kesime göre daha temiz dumanlar üretir. Lazerin odaklanmış ısısı, plazmanın açık arkına kıyasla daha fazla buhar ve duman oluşmasına neden olur. Emisyonlar hızla dağıldığından çoğu lazer operatörü pahalı egzoz çıkarma sistemlerinden vazgeçebilir.
Tersine, plazma kesimi, zararlı gazları kesim alanından güvenli bir şekilde uzaklaştırmak için cebri havalandırma ve muhtemelen bir duman çıkarıcı gerektirir. Tehlikeli duman parçacıkları oluşturma potansiyeli olan çelik gibi bazı malzemeler için özel önlemlerin alınması gerekir.
Doğru Teknolojiyi Seçmek
Özet olarak, hem lazer hem de plazma kesimin, boru imalat ihtiyaçları söz konusu olduğunda kanıtlanmış performans kayıtları vardır. Seçim genellikle aşağıdakiler gibi projeye özgü faktörlere bağlıdır:
- Gerekli toleranslar ve yüzey kalitesi
- Üretim hacimleri ve üretim ihtiyaçları
- Boru malzemesi türü ve kalınlığı
- Parça karmaşıklığı (delikler, yuvalar, konturlar)
- Mevcut sermaye bütçesi
- Enerji kullanımı ve emisyon öncelikleri
Lazer kesim genellikle karmaşık tasarımlar, daha ince ayrıntılar ve çeşitli demir dışı metaller için mükemmeldir. Plazma, karbon çeliklerinde yüksek kesme hızları gerektiren hacimli işler için daha uygundur. Her iki teknoloji de tamamlayıcı rollere hizmet ederek imalat endüstrilerinde uyumlu bir şekilde bir arada bulunur. Devam eden ilerlemelerle her biri değerli boru kesme çözümleri sunuyor.
Boru imalatçıları, temel yeteneklerinin, avantajlarının ve farklı uygulamalara uygunluklarının bilinçli karşılaştırmaları sayesinde, üretkenlik ve kalite hedeflerini en iyi karşılayan en uygun teknolojiyi seçebilirler. Ekipmanın yaşam döngüleri boyunca toplam sahip olma maliyeti gibi faktörlere de dikkat edilmelidir. Entegre bir bakış açısı, lazer veya plazma boru kesme sistemlerinden elde edilen faydaların en üst düzeye çıkarılmasına yardımcı olur.
