Esistono diverse opzioni di lavorazione per il taglio della lamiera e alcuni fattori da considerare quando si valuta l'applicabilità includono: tipo di materiale, spessore del materiale, geometria della parte, qualità del bordo richiesta, resa, apporto di calore consentito o livelli di forza meccanica, tolleranze dimensionali, costi di capitale e costi operativi.
Le tecnologie tradizionali più popolari per la lamiera sono il taglio a taglio (come lo stampaggio), il getto d'acqua, il plasma, l'elettroerosione e il laser. Negli anni '30 il taglio a getto d'acqua trova largo impiego in ambito industriale, mentre negli anni '60 esordiscono la lavorazione a fiamma e il taglio al plasma. Il taglio laser è stato introdotto negli anni '70. Il metodo di taglio a cesoia è difficile da rintracciare perché alcuni dei suoi cambiamenti risalgono a tempi antichi. Nel 2016, il taglio laser ha rappresentato la parte più importante delle vendite globali di macchine per il taglio dei metalli. Il confronto dei processi di taglio può rivelare quali fattori hanno attratto un gran numero di produttori a utilizzare il taglio laser di lastre metalliche. Qui non sono elencati i pro ei contro di ogni processo, ma viene effettuato un breve confronto uno a uno tra i processi di taglio e sostituzione.
Punzonatura e taglio laser
La punzonatura e il taglio possono essere molto veloci perché in molti casi l'intera forma geometrica può essere scolpita con un solo impatto. Tuttavia, ciò richiede un significativo costo iniziale degli utensili, quindi il lotto di produzione dovrebbe essere sufficientemente grande. La forza meccanica utilizzata nella punzonatura può essere limitata da determinate caratteristiche geometriche e non è consigliabile eseguire punzonatura e taglio in alcune officine che lavorano in ambienti agili.
I laser a fibra hanno spianato la strada affinché i laser industriali ad alta potenza diventino più economici. Quando le persone confrontano laser e stampaggio, tecnologie più convenienti e progressi nella tecnologia di automazione stanno rapidamente cambiando il modo in cui le parti in lamiera vengono prodotte alla rinfusa. Molti produttori hanno utilizzato il taglio laser come processo supplementare per la produzione in serie di fori o hanno sostituito le vecchie punzonatrici con macchine per il taglio laser dei metalli.
Discutiamo i principali vantaggi e svantaggi dei metodi di taglio del profilo, con particolare attenzione al taglio della lamiera piuttosto che al taglio della lamiera, poiché la più alta domanda di taglio nel mercato è la lamiera. Tieni presente che quelli con uno spessore massimo di {{0}},5 pollici (12 millimetri) sono indicati come lamiera, mentre quelli con uno spessore superiore a 0,5 pollici (12 millimetri) sono indicati come lamiera .
Taglio ad acqua e taglio laser
Le macchine per il taglio ad acqua sono ampiamente utilizzate nel taglio di metalli e non metalli. Fondamentalmente, il taglio a getto d'acqua è un processo di lavorazione meccanica, quindi per materiali con maggiore durezza è necessaria una maggiore forza di taglio e la velocità di taglio rallenterà. Il taglio del metallo richiede l'uso di abrasivo nel getto d'acqua, che può portare all'usura dell'ugello. Anche la gestione della pila di abrasivo accumulata e della polvere abrasiva richiede notevoli costi operativi.
In termini di gamma e spessore dei materiali che possono essere tagliati, il taglio a getto d'acqua offre flessibilità. I laser a fibra possono tagliare le lamiere più velocemente, di solito con un ordine di taglio ristretto, e non richiedono manutenzione o materiali di consumo. Pertanto, se l'officina esegue una grande quantità di taglio della lamiera, diventa la soluzione di produzione preferita.
Elettroerosione e taglio laser
I produttori che utilizzano EDM hanno almeno una cosa in comune. Devono soddisfare tolleranze dimensionali molto rigide (di solito pochi micrometri o meno). L'elettroerosione ha soddisfatto la domanda del mercato per il taglio di parti di alto valore con pareti metalliche spesse superiori a 12 mm, che richiedono sezioni trasversali verticali, tolleranze ultra precise e finitura superficiale di livello inferiore al micron. A differenza del taglio laser, la velocità di taglio non può essere notevolmente migliorata per lamiere più sottili. Il taglio laser può essere un processo supplementare di pretaglio di fori e caratteristiche di taglio che non richiedono una precisione di livello micrometrico. Per le normali gamme di lavorazione della lamiera (da 0.25 mm a 12 mm), il taglio laser è molto più veloce della lavorazione con elettroerosione (anche nelle versioni impilate) e può mantenere un'elevata precisione in molte applicazioni.
Taglio al plasma e laser
Il taglio al plasma può essere utilizzato per tagliare il metallo, da lamiere sottili a lamiere spesse (diversi millimetri o decine di millimetri), con fessure tipicamente più larghe delle fessure laser e apporto di calore significativamente più elevato nelle parti e, in alcuni casi, la superficie di taglio è più ruvida . Rispetto al laser, il taglio al plasma è spesso considerato un metodo meno accurato per il taglio della lamiera. Da un punto di vista storico, i vantaggi del taglio al plasma rispetto al taglio laser risiedono nel taglio di lamiere spesse e nel taglio a basso costo di parti di lamiera precise. La potenza del laser a fibra sta aumentando rapidamente a prezzi sempre più convenienti, rendendo ogni anno più preciso il taglio di lamiere spesse. Ad esempio, utilizzando un sistema laser a fibra da 10-12 kW è possibile ottenere un taglio di alta qualità e ad alta velocità di acciaio inossidabile di 50 mm di spessore, acciaio a basso tenore di carbonio e alluminio. Si può prevedere che in futuro ci sarà ancora più movimento tra questi due processi di lavorazione nella direzione vantaggiosa per i laser a fibra.
Il costo capitale e il costo operativo del processo di taglio variano notevolmente. Considerando l'elevata velocità e l'affidabilità dei laser in fibra, di solito sono più avanti rispetto ad altri processi in termini di costi dei componenti. Inoltre, i laser a fibra sono stati trasformati in componenti economici che prima erano impossibili da realizzare. Nel prossimo futuro, i vantaggi del taglio laser in fibra diventeranno più evidenti.
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