Wat is de beste manier om stalen platen te snijden?

De beste snijmethode voor staalplaat kiezen

Is er een meest effectieve manier om door een stalen plaat te snijden? Het makkelijke antwoord is: dat hangt ervan af. U moet rekening houden met de toepassing, vereiste snelheid en dikte van de stalen plaat of het plaatwerk dat u snijdt. Zodra u goed over deze factoren hebt nagedacht, kunt u kiezen uit een van de vier methoden om staalplaat te snijden met een CNC-machine.

Kiezen tussen autogeen, plasma-, laser- of waterstraalsnijden

Autogeen snijden

Autogeen snijden, of vlamsnijden, is de oudste methode voor het snijden van zacht staal. Het is over het algemeen een eenvoudig proces en de apparatuur en toevoegmaterialen zijn relatief goedkoop.
Een autogene snijbrander kan door zeer dikke staalplaat snijden en wordt voornamelijk beperkt door de hoeveelheid zuurstof die kan worden afgegeven. Met autogeen snijden kunt u staal van 90 tot 120 cm doorsnijden. Als u echter een vorm uit een staalplaat wilt snijden, is het autogene snijproces meestal geschikt voor platen van 30 cm of dunner.

Autogeen snijden is ook een goede optie voor platen dikker dan 2,5 cm, maar het kan voor platen zo dun als 0,6 cm worden gebruikt. Het is een relatief langzaam proces, met een maximumsnelheid van ongeveer 50 cm per minuut op een plaat van 2,5 cm. U kunt echter eenvoudig meerdere snijbranders tegelijk gebruiken, waardoor uw productiviteit toeneemt.

Goed afgesteld levert een autogene snijbrander een glad, recht gesneden metalen oppervlak op. Er zit een beetje slak aan de onderrand en de bovenrand is slechts licht afgerond door de voorwarmvlammen. Dit oppervlak is bij uitstek geschikt voor toepassingen zonder verdere behandeling.

Plasmaboogsnijden

Plasmaboogsnijden is een andere uitstekende methode voor het snijden van zacht stalen platen. Plasmasnijden biedt veel hogere snelheden dan autogeen snijden, hoewel u dan wel enige randkwaliteit opoffert.

De optimale dikte voor een goede randkwaliteit is tussen de 0,6 en 3 cm. De algehele randkwaliteit begint af te nemen wanneer de plaat buiten dat bereik valt, hoewel de randgladheid en slak nog steeds goed zijn.

Een plasmasnijsysteem kan duur zijn vergeleken met autogene snijbranders. Een compleet systeem vereist een voeding, waterkoeler (bij systemen van meer dan ongeveer 100 ampère), een gasregeling, snijbranderkabels, onderling verbonden slangen en kabels en de snijbrander zelf. Afhankelijk van uw toepassing kan de verhoogde productiviteit echter de extra kosten waard zijn.

U kunt ook tegelijk snijden met meer dan één plasmabrander. Dit is echter vaak niet zo kosteneffectief, afhankelijk van het volume van de staalplaatsneden.

Lasersnijden

Lasersnijden werkt het best bij zacht staal vanaf ongeveer 3,1 cm. Daarna moet alles nauwkeurig op elkaar zijn afgesteld om het betrouwbaar te laten werken, inclusief het materiaal (voor laser geschikte staal), gaszuiverheid, toestand van het mondstuk en straalkwaliteit.

Laserlassen is een langzamer proces dat de extreme hitte van een gefocusseerde laserstraal gebruikt in plaats van een voorwarmvlam. Daarom wordt de snelheid beperkt door de chemische reactie tussen ijzer en zuurstof.

Het proces is weliswaar langzamer, maar ook extreem nauwkeurig. Het creëert een smalle kerfbreedte en kan daarom zeer nauwkeurige contouren en nauwkeurige kleine gaatjes maken. De randkwaliteit is uitstekend met extreem kleine kartelingen en vertragingslijnen, scherpe, vierkante randen en weinig tot geen slak.

Lasersnijden is ook uiterst betrouwbaar. Het toevoegmateriaal gaat lang mee en de machineautomatisering is zeer goed, zodat veel lasersnijbewerkingen 'in het donker' kunnen worden uitgevoerd.

Dit betekent dat u een staalplaat van 25 x 100 cm met een dikte van 1,25 cm op de tafel kunt plaatsen, op de startknop kunt drukken en 's avonds naar huis kunt gaan. Als u 's morgens terugkomt, zijn er honderden delen gesneden en klaar voor verdere verwerking.

Vanwege de complexiteit van de straalafgifte zijn CO₂-lasers niet geschikt voor het snijden met meerdere koppen op dezelfde machine. Snijden met meerdere koppen is echter wel mogelijk met glasvezellasers.

Waterstraalsnijden

Waterstraalsnijden is een andere goede optie voor het snijden van zacht staal, waarmee een gladde en nauwkeurige snede wordt verkregen. De nauwkeurigheid kan zelfs hoger zijn dan die bij lasersnijden vanwege de betere gladheid van de rand zonder warmtevervorming.

Waterstraalsnijden kent ook geen diktebeperkingen. In de praktijk is de grenswaarde voor waterstraalsnijden ongeveer 15 tot 20 cm, vanwege de tijd die nodig is om die dikte door te snijden en de neiging van de waterstroom om af te wijken.

Waterstraalsnijden is geschikt voor snijden met meerdere koppen en kan zelfs met één drukverhogingspomp. Maar elke extra snijkop vereist extra waterstroom met een grotere pomp of een kleiner mondstuk.

Een nadeel van waterstraalsnijden zijn de kosten. Vooraf zijn de apparatuurkosten meestal iets hoger dan bij plasmasnijden vanwege de drukverhogingspomp, maar lager dan bij lasersnijden. De gebruikskosten per uur van een waterstraal zijn echter veel hoger vanwege het granaatschuurmiddel dat voor het snijden wordt gebruikt.

4 stappen om de beste snijmethode voor staalplaat te kiezen

Hoe kiest u dus de beste manier om staalplaat te snijden voor uw toepassing? Denk aan de volgende factoren.

1. Start met de dikte:

• Gebruik een laser voor staal dunner dan 0,2 cm.
• Gebruik plasma of een laser voor staal dunner dan 0,31 cm.
• Gebruik een waterstraal, plasma of laser voor staal dunner dan 0,62 cm.
• Gebruik autogeen bij meer dan 20 cm.
• Gebruik autogeen of een waterstraal bij meer dan 5 cm.
• Gebruik plasma, autogeen of een waterstraal bij meer dan 3,1 cm.

2. Denk aan de vereiste nauwkeurigheid en randkwaliteit:

• De meeste stalen platen kunnen worden gelast met behulp van plasmasnijden; de randkwaliteit kan echter lager zijn.
• Vindt u de door warmte beïnvloede zone van autogeen, plasma- of lasersnijden niet acceptabel, gebruik dan waterstraalsnijden.

3. Overweeg productiviteit vs. kosten:

• Als de productiesnelheid het belangrijkst is, vermijd dan waterstraalsnijden.
• Zijn lage initiële investeringen en lage bedrijfskosten het belangrijkst, kies dan autogeen snijden.

4. Aanvullende overwegingen:

• Is af en toe slak op de bodem van de plaat acceptabel? Zo niet, gebruik dan een waterstraal of laser.
• Zijn voor secundaire bewerkingen perfect ronde gaten vereist? Zo ja, gebruik dan een waterstraal of laser.

Als u het moeilijk vindt om de beste manier om staalplaat te snijden te vinden, bent u niet de enige. Veel fabrikanten of staalservicecentra die vele verschillende materialen moeten snijden - waaronder roestvrij staal - kiezen vaak voor machines die zijn uitgerust met twee of meer snijprocessen, samen met haakse slijpers en andere gereedschappen. In veel gevallen is de beste manier om te bepalen welk proces optimaal is voor bepaalde staalsoorten een kwestie van dingen uitproberen.