Taglio laser e altri tagli: l'elenco completo

Nel mondo della produzione e del design, la precisione e la versatilità sono fondamentali. La scelta del giusto metodo di taglio può fare la differenza nel raggiungimento dei risultati desiderati in modo efficiente ed efficace. Il taglio laser è lentamente diventato la soluzione ideale per la maggior parte delle aziende. Tuttavia, è essenziale esplorare come il taglio laser si confronta con altri metodi di taglio per prendere decisioni informate per varie applicazioni.

Questa guida completa semplifica le nozioni di base del taglio laser e le confronta con una gamma di tecniche di taglio alternative.

I. Taglio laser

Taglio laser è una tecnica di produzione avanzata che utilizza un potente raggio laser CNC (computer numericamente controllato) per fondere e tagliare i materiali. I laser cutter ad alta potenza possono tagliare rapidamente materiali più spessi mantenendo un'elevata precisione e accuratezza.

L’intero processo di taglio laser è altamente efficiente rispetto ai metodi tradizionali. L'elettricità viene convertita in luce attraverso un mezzo di guadagno, che viene poi amplificato in un potente laser. I raggi laser immettono molto calore in un piccolo punto di contatto sul pezzo da tagliare, con conseguente spreco energetico minimo.

Tipi di macchine da taglio laser

Le macchine da taglio laser possono essere classificate in diverse categorie in base alla sorgente laser e alla modalità operativa.

1. Fonte laser

• Taglio laser a gas – Utilizza un tubo di gas CO2 per generare e amplificare il raggio laser.
• Taglio laser a stato solido – Utilizza un nucleo di cristallo per l'amplificazione della luce.
• Taglio laser in fibra – Tecnica specializzata di taglio a stato solido che utilizza cavi in ​​fibra ottica.
• Taglio Laser a Diodo – Utilizza semiconduttori per l'amplificazione della luce.

2. Processi di taglio laser

vario processi di taglio laser contribuire a migliorare l'efficacia di taglio di materiali complessi.

• Taglio Laser Fusione – Prevede il riscaldamento e la fusione del materiale metallico lungo il percorso desiderato. Utilizza un getto di gas inerte per soffiare via il materiale fuso.
• Taglio Laser a Vaporizzazione – Utilizza energia elevata per vaporizzare materiali non metallici. Utilizza un getto di gas per soffiare via il materiale vaporizzato.
• Taglio laser remoto – Un processo di vaporizzazione dei metalli che non richiede getto di gas.
• Taglio laser ad ossigeno – Utilizza un getto di gas di ossigeno con il raggio laser per una maggiore produzione di energia, aumentando la penetrazione del laser in profondità.
• Taglio Laser a Fiamma – Utilizza una miscela di gas ossigeno-acetilene con il raggio laser per generare una fiamma concentrata ad alta temperatura per una maggiore penetrazione del metallo.
• Taglio laser a larghezza zero – Utilizza laser a fibra in brevi raffiche per generare stress termici interni in materiali fragili, provocando microfessure lungo il percorso desiderato.
• Taglio laser a frattura controllata – Utilizza laser CO2 per generare microfessure in materiali fragili. Occasionalmente utilizza insieme un laser a fibra e CO2 per ottenere una maggiore efficienza.

Compatibilità dei materiali

Forse il più grande vantaggio del taglio laser risiede nell’enorme quantità di materiali che può tagliare. Anche lo spessore del materiale non è un problema per le moderne macchine da taglio laser.

Ecco tutti i file supporto per taglio laser dei materiali.

• Metalli – Acciaio al carbonio/Acciaio dolce, Acciaio inossidabile, Alluminio, Rame, Nichel, Titanioe le loro leghe.
• Boschi - Legni duri, teneri e legno ingegnerizzato (MDF, Fibra di legno, Compensato, Ecc)
• plastica - Acrilico, stirene, nylon, polipropilene (PP), polietilene (PE) e polistirene (PS).
• Tessile - Pelle, denim, lino, feltro, raso, seta, poliestere, cotone e pile.
• Gomma - Gomma naturale, silicone, neoprene e lattice.
• schiuma - Schiuma EVA, schiuma di polietilene, schiuma di poliestere e schiuma di poliuretano.
• Carta - Carta (fino a 150 g/m²), Cartone, cartone ondulato, cartoncino e cartone espanso.
• Ceramici - Vetro, Piastrelle, pietra, Marmo e Granito.

Sebbene il taglio laser della plastica sia un’opzione popolare, va notato che molte plastiche producono fumi tossici durante la fusione. Un investimento iniziale in una cappa chimica o sistema di ventilazione è consigliato per il taglio laser della plastica.

Benefici

Il vantaggi del taglio laser sono troppi da elencare. Pertanto, ne abbiamo evidenziati alcuni che hanno il maggiore impatto sul successo della tua azienda.

• Processo ad alta efficienza energetica
• Eccellente precisione e accuratezza
• Velocità di taglio più rapida
• Compatibilità dei materiali più ampia
• Può tagliare Materiali più spessi
• Facilità di Automazione
• Zero usura degli utensili
• Richiede poca post-elaborazione

II. Taglio al plasma

Il taglio al plasma il processo utilizza a arco elettrico ad alta tensione per ionizzare una miscela di gas (solitamente 35% idrogeno e 65% argon) che genera grandi quantità di calore. Un getto di gas mantiene il plasma concentrato nel punto di taglio.

Il taglio al plasma è un processo incredibilmente caldo. Come punto di paragone, il sole è una gigantesca sfera di plasma cosmico.

• Arco al plasma: 50,400 °C (28,000 °F)
• Arco elettrico: 9,930 °C (5,500 °F)
• Fiamma del gas: 5,600 ° F (3,100 ° C)
• Raggio laser: >2,000 °F (>1,000 °C)

Tuttavia, va notato che i laser possono tagliare lo stesso spessore del materiale del plasma, senza la necessità di temperature così elevate.

Compatibilità dei materiali

Pochi materiali possono resistere alle alte temperature di un taglio al plasma. Pertanto la sua compatibilità con i materiali è limitata ai metalli.

• Acciaio al carbonio
• Rame
• Alluminio
• Armadi in Acciaio
• Ferro
• Leghe

Benefici

Il taglio al plasma è tra i più costosi laser a fibra e quelli a CO2 a basso costo. Offrendo un sano equilibrio medio tra costi e prestazioni.

• Conveniente
• Velocità di taglio veloce
• Compatibilità spessore materiale fino a 150mm
• Automazione CNC
• Zero usura degli utensili

Le macchine da taglio al plasma godono di molti dei vantaggi forniti dai progressi del CNC.

Come mostra il nostro argomento, puoi saperne di più taglio laser vs. taglio plasma in dettaglio qui.

III. Taglio a getto d'acqua

Taglio a getto d'acqua è una tecnica unica di lavorazione dei materiali che utilizza abrasione per tagliare i materiali. Da un piccolo ugello viene emessa una miscela di acqua e materiale abrasivo ad una pressione incredibilmente elevata (fino a 60,000 psi). L'acqua taglia il materiale con estrema precisione e accuratezza grazie alla testa di taglio controllata da computer.

Opzioni di materiali abrasivi per il taglio a getto d'acqua.

• Carburo di silicio
• Ossido di alluminio
• sabbia
• Granato

Compatibilità dei materiali

Il taglio a getto d'acqua ha probabilmente la più alta compatibilità con i materiali dopo il taglio laser.

• Metalli – Alluminio, ottone, acciaio al carbonio, rame, acciaio inossidabile, acciaio per utensili e titanio.
• Compositi – Fibra aerodinamica, fibra di carbonio, fibra di vetro e Kevlar.
• Plastica, gomma e schiuma – Trattandosi di un processo di taglio a freddo, tutti i materiali sono compatibili.
• Ceramica – Quarzo, granito, marmo, cemento e pietra artificiale.

Benefici

A differenza di altri processi che utilizzano o generano calore che può danneggiare i materiali, il taglio ad acqua mantiene il pezzo fresco e sicuro.

• Compatibilità dei materiali più ampia (anche più del taglio laser)
• Precisione e accuratezza CNC
• Velocità di taglio veloce
• Eccellente gamma di spessori del materiale (10-12 pollici o 250-300 mm)
• Zero usura degli utensili
• Richiede poca post-elaborazione

Sono sicuro che interessa anche a te le differenze tra taglio laser e taglio a getto d'acqua.

IV. Fustellatura

Fustellatura è un processo di produzione che riduce i materiali spingendoli attraverso un modello personalizzato (die). È un processo di taglio a freddo che viene generalmente utilizzato per produzioni di grandi volumi.

Il processo di fustellatura può essere manuale, automatico, meccanico o idraulico.

Compatibilità dei materiali

Ecco alcuni dei materiali più popolari lavorati dalle fustellatrici.

• Carta
• Cartone
• plastica
• Tessile
• Metallo (fogli sottili)

Benefici

• Ottimo per la produzione di massa
• Tagli uniformi
• Conveniente

Il nostro post sul blog su la differenza tra taglio laser e fustellatura può aiutare a chiarire la confusione.

V. Taglio alla fiamma

Taglia fuoco, noto anche come taglio a gas, è un metodo di taglio termico che accende una miscela di gas per generare un getto di fiamma calda. Una miscela di ossigeno e carburante (solitamente acetilene) viene sparata attraverso un piccolo ugello e incendiata.

È uno dei pochi metodi di taglio a bassa precisione presenti in questo elenco. Il taglio alla fiamma è principalmente limitato alle applicazioni industriali pesanti in cui è necessario tagliare spesse lastre di metallo. È una buona alternativa alle taglierine al plasma se non ti preoccupi della perdita di precisione del taglio.

Il taglio alla fiamma prevede diverse opzioni di combustibile, ciascuna con i propri vantaggi e svantaggi.

• Acetilene
• Propano
• MAPP
• propilenico
• Gas Naturale

Compatibilità dei materiali

Il taglio alla fiamma è limitato principalmente ai metalli ferrosi con bassi punti di fusione.

• Acciaio al carbonio
• Acciaio dolce
• Ghisa

Benefici

Nonostante i suoi limiti, il taglio a fiamma è ancora un’opzione popolare nel settore della lavorazione dei metalli.

• Conveniente
• Portatile
• Eccellente gamma di spessori

Allo stesso modo, abbiamo preparato un articolo su taglio laser vs. taglio a fiamma.

VI. Lavorazione CNC

Lavorazione CNC è un processo di taglio meccanico che utilizza uno strumento metallico rotante per tagliare i materiali. Poiché si tratta di un processo sottrattivo, non esiste un limite di spessore del materiale duro. Con sufficiente spazio verticale, le frese CNC possono tagliare diversi pollici di metallo spesso.

Tipi di macchine da taglio CNC

Il taglio laser rientra nella categoria del taglio CNC ma per questa sezione limiteremo questo elenco solo al taglio meccanico.

• Fresatura CNC – Il pezzo rimane fermo e l'utensile da taglio è montato verticalmente su un mandrino.
• Tornio CNC – Il pezzo da lavorare è montato su un mandrino e l'utensile da taglio è montato orizzontalmente sul carrello.
• Taglio CNC multiasse – L'utensile da taglio rotante è montato su un gimbal regolabile simile al braccio di un robot.

Compatibilità dei materiali

La lavorazione CNC può tagliare facilmente la maggior parte dei materiali rigidi. A differenza del taglio laser, è incompatibile con materiali morbidi come tessuti, gomma, carta e lamiera.

• Metalli – Alluminio, Acciaio Inossidabile, Rame, Titanio e loro leghe.
• Boschi - Legni duri, teneri e legno ingegnerizzato (MDF, pannelli di fibra, compensato, ecc.)
• Plastica- Acrilici, nylon, nylon, HDPE e PTFE.

Benefici

Le macchine CNC hanno aperto la strada alla produzione moderna e hanno svolto un ruolo fondamentale nel suo progresso. Ecco i suoi maggiori punti di forza.

• Alta precisione e accuratezza
• Buona gamma di materiali
• Alta velocità di elaborazione
• Richiede poca post-elaborazione

Taglio laser Le macchine rispetto alle macchine CNC sono certamente un tema caldo nel settore in questo momento.

VII. Taglio con sega

Ha visto il taglio è una gamma diversificata di metodi di taglio che comprende opzioni manuali e motorizzate. Una sega è uno strumento metallico con un disegno distinto simile a un dente sul tagliente. Lo stile di taglio utilizza moto alternativo, muovendosi avanti e indietro contro il pezzo mentre questo penetra nel materiale.

Ecco un breve elenco degli strumenti per il taglio della sega più popolari.

• Sega a mano (sega per legno)
• Seghetto a mano
• Sega circolare
• Sega da tavolo
• Sega
• Sega a nastro
• Seghe a scorrimento
• Chainsaw

Compatibilità dei materiali

A differenza del taglio laser che ha capacità di taglio quasi universali, il taglio è per lo più relegato a questo carpenteria.

• Hardwoods
• Conifere
• Legno ingegnerizzato (MDF, pannelli di fibra, compensato, ecc.)
• Gomma rigida
• plastica
• Alcuni metalli più morbidi

Benefici

• Portabilità
• Taglio a basso costo
• L'elettricità è facoltativa

Guarda la guida comparativa dettagliata tra taglio laser e taglio con sega

VIII. Punzonatura

Punzonatura è il processo di spinta di una fresa metallica attraverso il pezzo in lavorazione per ottenere la forma desiderata. Questa tecnica di taglio a freddo è una piccola variazione della fustellatura.

Usi di fustellatura una dima metallica (matrice) e un pistone (punzone) per tagliare i materiali. La punzonatura può avvenire senza la necessità di uno stampo. Puoi perforare una lamiera purché abbia una struttura di supporto sottostante.

La punzonatura manuale consiste nel martellare un punzone di metallo attraverso una superficie piana, una tecnica molto comune nella lavorazione della pelle.

Compatibilità dei materiali

La punzonatura è generalmente limitata ai materiali più sottili.

• Lamiere sottili
• Tessuti
• plastica
• Gomma
• schiuma
• Carta

Benefici

• Taglio a bassissimo costo
• Versatile
• Buona scalabilità
• Può essere utilizzato per la goffratura

Si consiglia di leggere l'articolo su punzonatura rispetto al taglio laser per fare una scelta migliore.

IX. Lavorazione ad ultrasuoni

Lavorazione ad ultrasuoni è un processo meccanico basato sull'abrasione. Utilizza trasduttori piezoelettrici far vibrare l'utensile da taglio ad alte frequenze (15-25 kHz). In questo processo, il pezzo viene ricoperto da una sospensione di particelle liquide e abrasive. Quando l'utensile da taglio vibra, spinge il liquame avanti e indietro, levigando il materiale nel punto di contatto.

A differenza del laser a fibra, in cui viene riscaldata anche l'area attorno al pezzo, la lavorazione a ultrasuoni riscalda solo una piccola parte della superficie.

Compatibilità dei materiali

Un grosso svantaggio del taglio ad ultrasuoni è la velocità limitata di rimozione del materiale. Tuttavia, ha un grande vantaggio rispetto alla concorrenza: può tagliare con facilità i materiali più duri. Pertanto, mentre un laser cutter è una macchina multiuso con compatibilità dei materiali quasi universale, la lavorazione a ultrasuoni è limitata a sostanze fragili e ad elevata durezza.

• Ceramici
• Carburi
• Vetro
• Pietre preziose
• Acciai temprati

Benefici

Le taglierine a ultrasuoni coprono un'importante sezione della produzione non soddisfatta dalle macchine da taglio laser che lavorano materiali fragili.

• Può lavorare materiali duri
• Generazione di calore trascurabile
• Usura minima degli utensili
• Nessuna post-elaborazione richiesta

Dopo aver appreso le informazioni di base, potresti volerlo sapere la differenza tra taglio laser e taglio ad ultrasuoni.

X. Elettroerosione

Elettroerosione (Lavorazione a scarica elettrica) è una tecnica innovativa di lavorazione dei metalli che utilizza un'elettricità filo metallico carico per rimuovere materiale. Un filo sottile realizzato con leghe di acciaio speciali è collegato a due elettrodi. Mentre la corrente scorre attraverso il filo, le scintille elettriche saltano dal filo al pezzo di metallo.

Queste scintille hanno una temperatura momentanea di 21,600 ° F (~ 12,000 ° C). La scintilla elettrica erode il pezzo a livello atomico. Il pezzo e il filo sono immersi in una soluzione dielettrica (liquido non conduttivo) per evitare che la scintilla si diffonda verso atomi indesiderati nell'aria.

Un grande vantaggio dell’elettroerosione a filo rispetto al taglio laser è la precisione. Mentre le macchine da taglio laser sono note per le loro eccellenti tolleranze di taglio, l’EDM è oltre dieci volte più precisa.

• Precisione del taglio laser: 0.01″ (0.25 mm).
• Precisione dell'elettroerosione a filo – 0.0002″ (0.005 mm).

Compatibilità dei materiali

L'elettroerosione a filo è compatibile con tutte le sostanze conduttrici, compresi i non metalli come la grafite.

metalli

• Armadi in Acciaio
• Acciaio inossidabile
• Alluminio
• Ottone
• Rame
• Titanio

Non metalli

• Grafite
• Semiconduttori (silicone, gallio, arseniuro, ecc.)

Benefici

• Tolleranze di lavorazione estremamente fini
• Alta velocità di taglio
• Compatibilità dei materiali decente
• Abilita metodi di taglio più complessi
• Zero usura degli utensili
• Richiede poca post-elaborazione

Questo è guida comparativa dettagliata tra elettroerosione e taglio laser.

XI. Stampaggio metalli

Stampaggio in metallo è uno dei metodi di taglio della lamiera più comuni. Si basa su a avanzamento continuo di lamiere e punzoni ad alta velocità alle forme base tagliate a stampo. A differenza di altre tecniche di taglio presenti in questo elenco, lo stampaggio dei metalli è anche in grado di piegare e formare lamiere piatte in progetti 3D.

La fabbricazione della lamiera mediante stampaggio è un processo costoso, a causa dell'investimento iniziale in matrici e punzoni. Tuttavia, il processo diventa più conveniente man mano che aumenta il numero di parti. I laser cutter sono ancora la soluzione ideale per la produzione di piccoli volumi.

Compatibilità dei materiali

• Armadi in Acciaio
• Alluminio
• Rame
• Ottone

Benefici

I vantaggi dello stampaggio dei metalli sono molteplici. Pertanto, ne abbiamo evidenziati alcuni che hanno il maggiore impatto sul successo della tua azienda.

• Processo efficiente dal punto di vista energetico
• Velocità di taglio veloce
• Basso costo per unità

Abbiamo anche preparato un guida comparativa dettagliata tra stampaggio metalli e taglio laser.

XII. Stampa 3D

stampa 3D (o Additivo di produzione) è una tecnica di produzione altamente efficiente che costruisce parti fondendo strati di materiale. Le stampanti 3D più popolari utilizzano un rotolo di filo di filamento di plastica che viene fuso e sparato attraverso un ugello CNC su un piano di lavoro riscaldato.

Quando la plastica fusa esce dall'ugello si raffredda fino allo stato solido. Quindi un altro strato viene costruito sopra il primo. Questo processo si ripete finché non viene prodotta una forma completa.

In confronto, un taglio laser è un processo di produzione sottrattiva che rimuove materiale da un metallo di base per rivelare una forma finale.

Compatibilità dei materiali

La maggior parte delle stampanti 3D utilizza filamenti di plastica o una resina che si indurisce sotto la luce UV. Tuttavia, alcune macchine avanzate utilizzano polvere metallica.

Ecco alcuni dei materiali più popolari utilizzati nel processo di stampa 3D.

• Plastica – ABS, PLA, PETG, nylon, TPU, PVA e HIPS.
• Resine - Trasparente, flessibile, resistente al calore, dentale, ecc.
• Metalli – Acciaio, Alluminio, Acciaio Inossidabile, Rame, Cobalto, Tungsteno, Titanio, Nichel e loro leghe.

Benefici

• Nessuno spreco di materiale
• Capacità di prototipazione rapida
• Consente progetti più complessi
• Compatibilità dei materiali più ampia

Il scelta del taglio laser e della stampante 3D è anche un problema che affligge molte aziende.

XIII. Taglio lama (CNC)

Il taglio della lama CNC è un tipo di processo di lavorazione leggermente diverso. Utilizza una testa di taglio a 3 assi simile ad una fresatrice. Il tipo più popolare di macchina da taglio a lama è il Cricut Cutter, una macchina per arti e mestieri hobbisti. È comunemente usato per tagliare, marcare, incidere e incidere tessuti, adesivi, pannelli in schiuma, ecc.

Compatibilità dei materiali

Puoi solo tagliare lamiere sottili non metalliche utilizzando queste macchine hobbistiche.

• Carta
• cartoncino
• Tessuti
• Pelle
• Schiuma sottile
• Vinile
• ecc.

Benefici

• Costo molto basso
• Precisione e accuratezza decenti
• Facile da usare

Elenco comparativo di diversi metodi di taglio

I vari metodi di taglio discussi sopra offrono una soluzione unica a un problema unico. Le seghe sono eccellenti per la lavorazione del legno, l'elettroerosione è ottima per la precisione microscopica, la lavorazione a ultrasuoni può trattare materiali duri e fragili e così via.

Al contrario, un laser cutter è progettato per offrirti la più ampia gamma di funzionalità. Può tagliare, marcare e incidere metalli e non metalli, materiali più spessi, schiume morbide, gomma elastica, ecc. La parte migliore è che il taglio laser può fare tutto questo e altro ancora a un prezzo relativamente basso rispetto ad altre soluzioni economicamente vantaggiose.

Sebbene una rapida tabella comparativa che mostri le proprietà dei vari processi di taglio accanto al taglio laser sia utile, non dipinge il quadro completo.

Per uno sguardo più accurato a tutti i vantaggi offerti da un laser cutter. Dobbiamo fare un confronto più diretto delle proprietà.

Conclusione

Le tecniche di produzione sono maturate in modo significativo negli ultimi due decenni, in parte grazie ai progressi nella tecnologia informatica e nella scienza dei materiali. Esiste un metodo di taglio ideale che meglio si adatta alla tua applicazione, al tuo budget e alla tua creatività. Il taglio laser offre un pacchetto completo che ha un po’ di tutto: precisione, velocità di taglio, praticità, scalabilità e risparmio sui costi.

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