Starcie technologii: plazma czy waterjet?

Kontynuujemy cykl porównujący technologie cięcia metali. W poprzednim artykule omawialiśmy możliwości lasera i waterjeta. Tym razem „pod lupę” weźmiemy łuk plazmowy i - ponownie - cięcie wodą. Która z technologii wygra ten pojedynek? Która okaże się bardziej wydajna? Sprawdźmy to!

Waterjet kontra plazma. Obie technologie mają swoje mocne i słabe strony. Warto przyjrzeć się dokładnie maszynom i porównać ich możliwości, precyzję, efektywność i koszty produkcji.

PLAZMA

Cięcie plazmą polega na topieniu i wyrzucaniu metalu ze szczeliny cięcia silnie skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym o dużej energii kinetycznej i przepuszczaniu przez niego zjonizowanego gazu. Łuk plazmowy przechodzi przez mocno chłodzoną dyszę, zawężającą średnicę jego strumienia. Cięcie plazmą - sterowane ręcznie lub automatycznie - wykorzystuje wysoką temperaturę w jądrze łuku plazmowego (10000÷30000^oC) i dużą prędkość strumienia plazmy, co powoduje, że cięty materiał jest topiony i wydmuchiwany ze szczeliny.

Strumień plazmy tnie materiały przewodzące prąd elektryczny - stal, żeliwo, mosiądz, miedź, aluminium i niektóre stopy. Przy obróbce plazmą stosuje się źródła prądu o różnych mocach - w zależności od grubości przecinanego materiału. Od natężenia prądu uzależniona jest temperatura i energia łuku plazmowego (im większe natężenie, tym większa prędkość cięcia i możliwość obróbki materiałów o większej grubości).

ZALETY CIĘCIA PLAZMĄ

Dobrą stroną plazmy jest znaczna prędkość cięcia. Plazma nie wymaga wcześniejszego podgrzewania, następuje szybkie przebijanie materiału. Plazma wytwarza niewielką szczelinę. Możliwe jest cięcie bez nadpalania materiałów cienkich. Plazmą można ciąć metale o grubości od 0,5 do 160 mm.

WADY CIĘCIA PLAZMĄ

Główną wadą plazmy jest tzw. ukosowanie - krawędzie obrabianego materiału nie zawsze są prostopadłe. Plazma nagrzewa cięty materiał utwardzając jego brzegi. Uciążliwy jest duży hałas wytwarzany podczas pracy. Ponadto maszyna do cięcia plazmą emituje gazy i promienie UV szkodliwe dla zdrowia. Kolejną wadą jest brak możliwości wycinania otworów oraz duże zużycie (straty) ciętego materiału. Przy cięciu grubszych materiałów zużywa się więcej elektord.

WATERJET

Technologia hydro-strumieniowa z powodzeniem wykorzystywana jest do cięcia i obróbki wszelkiego rodzaju materiałów: wszelkich metali, szkła, kamienia, drewna, laminatów i tworzyw sztucznych. Prędkość strumienia wody ze ścierniwem (np. garnetem) ponad dwukrotnie przekracza prędkość dźwięku. Technologia ta pozwala na cięcie bardzo twardych materiałów (np. tytan) o grubości 200 mm i więcej. Waterjet jest precyzyjny, bezpieczny i łatwy w obsłudze, przyjazny dla środowiska. Strumień wody pozwala wykonywać elementy różnej wielkości - od dużych formatów, po najmniejsze detale. Krawędzie tych części są równe i gładkie.

MOCNE STRONY WATERJETA

Precyzja, wszechstronność, oszczędność - to główne zalety maszyn do cięcia wodą. Technologia waterjet umożliwia produkcję drobnych elementów i dużych formatów z praktycznie każdego materiału, utrzymując tolerancję rzędu 0.08 - 0.1 mm. W procesie cięcia waterjetem materiał nie nagrzewa się i nie odkształca. Obróbka strumieniem wody powoduje, że krawędzie materiału są idealnie gładkie, nie mają uszczerbień i zadziorów. Waterjet podczas pracy nie wytwarza żadnych szkodliwych gazów ani oparów. Jest cichy.

SŁABE STRONY WATERJETA

Obróbka waterjetem jest nieznacznie wolniejsza - prędkość cięcia zależy od rodzaju i grubości materiału.

PODSUMOWANIE

Przede wszystkim warto zwrócić uwagę na fakt, że plazma nie jest precyzyjną metodą cięcia i obróbki materiałów. Nie zapewni nam takiej dokładności cięcia oraz możliwości projektowania różnych kształtów, jak waterjet. Główne przyczyny, dla których przedsiębiorcy decydują się na zakup waterjeta, a nie plazmy, to przede wszystkim jego wszechstronność zastosowania w cięciu różnych materiałów. Plazmą możemy ciąć jedynie metale przewodzące prąd, waterjetem - stal, kamień, szkło, drewno, tworzywa sztuczne, laminaty i inne.

Ponadto maszyna do cięcia wodą zużywa mniej prądu, do pracy potrzebuje jedynie wody i ścierniwa. Jest ekonomiczna i ekologiczna. Plazma emituje szkodliwe gazy. Nie bez znaczenia jest również duży hałas wytwarzany przy pracy z plazmą.

Posiadając w firmie waterjeta nie będziesz musiał już zlecać usług cięcia na zewnątrz. A jednocześnie możesz stać się przedsiębiorcą uniwersalnym, działającym w wielu różnych branżach, tnąc praktycznie wszystkie rodzaje materiałów z idealną precyzją.