Vad är det bästa sättet att skära stålplåt?

Att välja den bästa skärmetoden för stålplåt

Finns det ett mest effektivt sätt att skära igenom en stålplåt? Det enkla svaret är: Det beror på. Du måste ta hänsyn till applikationen, hastigheten som krävs och tjockleken på stålplåten eller plåten du skär. När du har övervägt dessa kan du välja mellan en av de fyra metoderna för att skära stålplåt på en CNC-maskin.

Välj mellan syrgas, plasma, laser eller vattenskärning

Syrgasskärning

Syrgasskärning, eller flamskärning, är den äldsta metoden för att skära olegerat stål. Det är i allmänhet en enkel process, och utrustningen och tillsatsvarorna är relativt billiga.
En syrgasbrännare kan skära väldigt tjock stålplåt och begränsas främst av mängden syre som kan levereras. Syrgasskärning gör att du kan skära igenom allt från 36 till 48 tum stål. Men när det kommer till formskärning från stålplåt, görs majoriteten av arbetet på en 12-tums platta eller tunnare.

Syrgasskärning är också ett bra alternativ för plattor tjockare än 1 tum men kan användas ända ner till en 1/4 tum tjock plåt. Det är en relativt långsam process, som toppar med cirka 20 tum per minut på ett 1-tums material. Du kan dock enkelt integrera flera brännnare samtidigt, vilket ökar din produktivitet.

När den justeras på rätt sätt ger en syrgasbrännare en jämn, rak metallyta. Det är lite slagg på den nedre kanten och den övre kanten är bara något avrundad från förvärmningslågorna. Denna yta är idealisk för applikationer utan ytterligare behandling.

Plasmabågskärning

Plasmabågskärning är en annan utmärkt metod för att skära plåt av mjukt stål. Plasmaskärning erbjuder mycket högre hastigheter än syrgas, även om du får att offra lite kantkvalitet, som ett resultat.

Det optimala området för kantkvalitet är mellan 1/4 tum upp till 1,5 tum. Den övergripande kantkvaliteten börjar minska när plåten är utanför det intervallet, även om kantjämnheten och slagprestandan fortfarande är bra.

Plasmautrustning kan vara dyr jämfört med en syrgasbrännare. Ett komplett system kräver en strömförsörjning, vattenkylare (på system över cirka 100 ampere), en gaskontroll, brännarkablar, sammankopplade slangar och kablar och själva brännaren. Beroende på din applikation kan den ökade produktiviteten vara värd den extra kostnaden.

Du kan också skära med mer än en plasmabrännare på samma tid. Detta är dock ofta inte lika kostnadseffektivt beroende på volymen av stålplåtsskärningar.

Laserskärning

Laserskärning fungerar bäst för att skära mjukt stål från cirka 1,25 tum. Utöver 1-tumsbarriären måste allt vara exakt för att det ska fungera tillförlitligt, inklusive materialet (stål av laserkvalitet), gasrenhet, munstyckets skick och strålkvalitet.

Laser är en långsammare process som använder den extrema värmen från en fokuserad laserstråle istället för en förvärmningslåga. Därför begränsas hastigheten av den kemiska reaktionen mellan järn och syre.

Även om den är långsammare, är den också extremt exakt. Den skapar en smal skärbredd och kan därför erbjuda mycket exakta konturer och exakta små hål. Kantkvaliteten är utmärkt med extremt små serrationer och fördröjningslinjer; skarpa, fyrkantiga kanter; och lite eller inget slagg.

Laserskärning är också extremt pålitlig. Tillsatsvarornas livslängd är lång och maskinautomatiseringen mycket bra, så att många laserskärningsoperationer kan göras "släckta".

Det betyder att du kan ladda en 10' x 40' tallrik av 1/2" stål på bordet, trycka på "Start"-knappen och gå hem för kvällen. På morgonen har du hundratals delar skurna och redo att lossa.

På grund av komplexiteten i strålleveransen, CO₂lasrar lämpar sig inte för skärning med flera huvuden på samma maskin. Det är dock möjligt att skära med flera huvuden med fiberlasrar.

Vattenskärning

Vattenskärning är ett annat bra val för att skära mjukt stål, vilket säkerställer en jämn och exakt skärning. Noggrannheten kan överstiga laserskärningen på grund av bättre kantjämnhet utan värmeförvrängning.

Dessutom är vattenstrålen inte begränsad i tjocklek. Den praktiska gränsen för vattenskärning är cirka 6 till 8 tum, på grund av hur lång tid det tar att skära den tjockleken och vattenströmmens tendens att divergera.

Vattenskärning lämpar sig för skärning med flera huvuden och kan till och med göras med en enda förstärkarpump. Men varje extra skärhuvud kräver ytterligare vattenflöde med en större pump eller en mindre öppning.

En nackdel med vattenskärning är kostnaden. I förväg är utrustningskostnaderna vanligtvis lite högre än plasma på grund av intensifierarpumpen, men lägre än laser. Kostnaden per timme för att köra en vattenstråle är dock mycket högre på grund av granatslipmedlet som går in i snittet.

4 steg för att välja det bästa sättet att skära stålplåt

Så hur väljer du det bästa sättet att skära stålplåt för din applikation? Tänk på följande faktorer.

1. Börja med tjocklek:

• Använd laser för stål som är tunnare än 0,080".
• Använd plasma eller laser för stål som är tunnare än 0,125".
• Använd vattenstråle, plasma, eller laser för stål som är tunnare än 0,250".
• Använd syrgas om det är över 8".
• Använd syrgas eller vattenstråle om det är över 2".
• Använd plasma, syrgas eller vattenstråle om det är över 1,25".

2. Tänk på kravet på noggrannhet och kantkvalitet:

• De flesta tillverkningar av stålplåt kan svetsas med en plasmaskärning; dock kan kantkvaliteten vara lägre.
• Om du inte kan acceptera värmepåverkanszonen av syrgas, plasma eller laser, använd då vattenstråle.

3. Tänk på produktivitet vs. kostnad:

• Om produktionshastigheten är viktigast, undvik vattenstråle.
• Om låg initial investering och låg driftskostnad är viktigast, är syrgas svaret.

4. Ytterligare överväganden:

• Kan du tåla enstaka slagg på botten av plåten? Om inte, använd vattenstråle eller laser.
• Kräver sekundära operationer perfekt runda hål? Om så, använd vattenstråle eller laser.

Om du har svårt att välja mellan det bästa sättet att skära stålplåt är du inte ensam. Många tillverkare eller stålservicecenter som behöver förmågan att skära ett brett utbud av material – inklusive rostfritt stål – slutar ofta med maskiner utrustade med två eller flera skärprocesser, tillsammans med vinkelslipar och andra verktyg. I många fall är det bästa sättet att avgöra vilken process som är optimal för specifika stålstycken genom försök och misstag.