Wybór odpowiedniej technologii cięcia blach ma bezpośredni wpływ na jakość gotowych elementów, koszt ich wykonania, czas realizacji oraz przebieg dalszych procesów produkcyjnych. W praktyce nie istnieje jedna metoda, która będzie najlepszym rozwiązaniem dla każdego projektu. O wyborze decyduje jednocześnie wiele czynników, między innymi rodzaj materiału, jego grubość, oczekiwana jakość krawędzi, stopień skomplikowania detalu czy wielkość obrabianego arkusza.
W nowoczesnej obróbce metali najczęściej stosuje się trzy cztery technologie: cięcie laserowe, cięcie plazmowe, cięcie wodą oraz w przypadku bardzo grubych blach konstrukcyjnych, cięcie gazowe. Każda z nich znajduje zastosowanie w innych warunkach i pozwala uzyskać najlepsze rezultaty przy określonych rodzajach materiałów oraz wymaganiach technicznych.
Możliwość wykorzystania kilku technologii w jednym zakładzie produkcyjnym pozwala dobrać sposób cięcia najlepiej odpowiadający konkretnemu projektowi. Dzięki temu można pogodzić wysoką jakość wykonania z krótkim czasem realizacji oraz racjonalnymi kosztami produkcji.
Cięcie laserowe wykorzystuje silnie skupioną wiązkę światła o bardzo dużej gęstości energii. W miejscu oddziaływania materiał zostaje stopiony lub odparowany, a gaz technologiczny usuwa go ze szczeliny cięcia. Proces odbywa się w sposób bezkontaktowy, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie bardzo wysokiej dokładności wymiarowej oraz niewielkiej szerokości szczeliny.
Technologia ta doskonale sprawdza się podczas wykonywania elementów wymagających dużej precyzji. Dotyczy to zarówno prostych detali produkowanych seryjnie, jak i skomplikowanych kształtów z dużą liczbą niewielkich otworów, promieni czy ostrych narożników. W wielu przypadkach uzyskana jakość krawędzi pozwala ograniczyć lub całkowicie wyeliminować dodatkową obróbkę wykańczającą.
Do najważniejszych zalet cięcia laserowego należą:
Z tych powodów technologia laserowa jest często wybierana do produkcji elementów maszyn, obudów urządzeń, komponentów ze stali nierdzewnej oraz detali wykorzystywanych w branżach wymagających wysokiej jakości wykonania. Z tych powodów technologia laserowa jest często wybierana do produkcji elementów maszyn, obudów urządzeń, komponentów ze stali nierdzewnej oraz detali wykorzystywanych w branżach wymagających wysokiej jakości wykonania. W przemysłowej obróbce blach stosuje się dziś przede wszystkim lasery światłowodowe sterowane numerycznie. Zasadę ich działania oraz różnice między poszczególnymi typami źródeł opisaliśmy w artykule Laser CNC – jak działa i jakie są jego największe zalety?
Cięcie plazmowe wykorzystuje łuk elektryczny, który powstaje pomiędzy elektrodą palnika a ciętym materiałem. Łuk ten jonizuje gaz roboczy, tworząc strumień plazmy o bardzo wysokiej temperaturze. Plazma topi materiał, a jej szybki przepływ usuwa stopiony metal ze szczeliny cięcia.
Technologia ta od wielu lat znajduje zastosowanie przede wszystkim podczas obróbki średniej grubości blach oraz dużych elementów konstrukcyjnych. Choć uzyskiwana dokładność jest nieco niższa niż w przypadku lasera, plazma zapewnia bardzo wysoką wydajność procesu oraz korzystne koszty produkcji przy średnich grubościach materiału.
Szczególnie dobrze sprawdza się podczas wykonywania:
Dodatkową zaletą jest możliwość efektywnej obróbki wielkogabarytowych arkuszy, co ma duże znaczenie przy realizacji projektów dla budownictwa, energetyki czy przemysłu.
Cięcie gazowe, nazywane również tlenowym, wykorzystuje płomień do nagrzania stali do temperatury zapłonu, a następnie strumień tlenu powoduje utlenianie i usuwanie materiału ze szczeliny cięcia.
Metoda ta jest stosowana przede wszystkim przy bardzo grubych elementach wykonanych ze stali węglowej. Chociaż nie zapewnia takiej dokładności jak laser czy plazma, pozwala ekonomicznie obrabiać materiały o znacznych grubościach, dla których inne technologie byłyby mniej opłacalne.
W praktyce cięcie gazowe najczęściej wykorzystywane jest podczas produkcji ciężkich konstrukcji stalowych oraz dużych elementów przemysłowych.
Przedstawione zestawienie pokazuje, że każda z technologii ma swoje mocne strony i znajduje zastosowanie w innych warunkach produkcyjnych. Ostateczny wybór powinien uwzględniać wymagania konkretnego projektu.
| Cecha | Cięcie laserowe | Cięcie plazmowe |
| Dokładność | Bardzo wysoka | Wysoka |
| Jakość krawędzi | Bardzo dobra | Dobra |
| Szerokość szczeliny | Niewielka | Większa |
| Cienkie blachy (0,5-10mm) | Najlepszy wybór | Możliwe, lecz mniej korzystne |
| Grube blachy (15-30mm) | Ograniczona opłacalność | Bardzo korzystne |
| Złożone kontury | Bardzo dobrze | Dobrze |
| Koszt przy grubych elementach | Wyższy | Często niższy |
| Konieczność dalszej obróbki | Często zbędna | Może być wymagana |
Jednym z najczęściej zadawanych pytań podczas planowania produkcji jest to, od jakiej grubości materiału warto stosować cięcie laserowe, a kiedy lepszym rozwiązaniem będzie plazma lub cięcie gazowe.
Nie istnieje jedna uniwersalna granica grubości, ponieważ wybór technologii zależy od kilku czynników jednocześnie. Znaczenie ma nie tylko sam materiał, ale również wymagana jakość krawędzi, dokładność wykonania, liczba produkowanych elementów oraz ich późniejsze zastosowanie.
W praktyce cięcie laserowe jest najczęściej wybierane do cienkich i średnich blach, gdzie kluczowe znaczenie mają wysoka dokładność, estetyczna jakość krawędzi oraz możliwość wykonywania skomplikowanych konturów. Wraz ze wzrostem gabarytu coraz większą przewagę ekonomiczną uzyskuje cięcie plazmowe, natomiast przy bardzo grubych elementach konstrukcyjnych nadal skutecznym rozwiązaniem pozostaje cięcie gazowe.
Dlatego dobór technologii powinien być zawsze analizowany indywidualnie. Pozwala to uzyskać najlepszy kompromis pomiędzy jakością wykonania, czasem realizacji oraz kosztami produkcji.
Rodzaj obrabianego materiału ma równie duże znaczenie jak jego grubość. Poszczególne technologie najlepiej sprawdzają się przy określonych gatunkach stali.
Cięcie laserowe jest szczególnie polecane dla:
Wysoka jakość uzyskiwanej krawędzi sprawia, że elementy często nie wymagają dodatkowej obróbki, co pozwala skrócić cały proces produkcyjny.
Cięcie plazmowe najlepiej sprawdza się podczas obróbki:
Przy takich zastosowaniach bardzo ważna jest wysoka wydajność procesu oraz możliwość ekonomicznej obróbki materiałów o średnich i większych grubościach.
Natomiast cięcie gazowe pozostaje rozwiązaniem wykorzystywanym przede wszystkim dla bardzo grubych blach ze stali węglowej, gdzie liczy się możliwość przecięcia materiału o znacznej grubości.
Przy wyborze technologii znaczenie ma nie tylko grubość materiału, ale również format obrabianych arkuszy.
W przypadku produkcji wielkogabarytowych elementów wykonywanych z arkuszy o wymiarach nawet 3 × 12 m bardzo dobrze sprawdzają się linie plazmowo-gazowe. Pozwalają one efektywnie obrabiać duże elementy bez konieczności ich wcześniejszego dzielenia na mniejsze części.
Ma to szczególne znaczenie podczas wykonywania konstrukcji dla:
Możliwość obróbki dużych formatów pozwala ograniczyć liczbę operacji technologicznych, usprawnić proces produkcji oraz skrócić czas realizacji zamówienia.
Jednocześnie elementy wymagające bardzo wysokiej dokładności nadal mogą być wykonywane metodą laserową. Dzięki dostępowi do kilku technologii możliwe jest dobranie rozwiązania najlepiej odpowiadającego wymaganiom danego projektu.
Nie ma jednej technologii, która będzie najlepsza we wszystkich zastosowaniach. Zarówno laser, jak i plazma mają swoje mocne strony i sprawdzają się w innych warunkach produkcyjnych.
Cięcie laserowe zapewnia:
Cięcie plazmowe oferuje natomiast:
Ostateczna opłacalność zależy od rodzaju materiału, jego grubości, liczby wykonywanych detali oraz oczekiwanej jakości gotowych elementów. Dlatego przed rozpoczęciem produkcji warto przeanalizować cały projekt i dobrać technologię najlepiej odpowiadającą jego wymaganiom.
Jak już wspomniano, dobór odpowiedniej technologii powinien uwzględniać nie tylko grubość blachy, ale również rodzaj materiału, geometrię elementu, wymaganą dokładność wykonania oraz przeznaczenie gotowego detalu. W praktyce oznacza to, że dwa elementy wykonane z tego samego materiału mogą być cięte różnymi metodami, jeśli różnią się wymiarami lub wymaganiami jakościowymi.
W przypadku elementów o skomplikowanych kształtach, niewielkich otworach oraz wysokich wymaganiach dotyczących estetyki krawędzi najczęściej wybierane jest cięcie laserowe. Z kolei przy dużych konstrukcjach stalowych oraz średniej grubości blachach bardziej ekonomiczne okazuje się cięcie plazmowe lub – dla bardzo grubych materiałów – cięcie gazowe.
Właściwy dobór technologii pozwala nie tylko uzyskać oczekiwaną jakość wykonania, ale również ograniczyć ilość późniejszej obróbki oraz zoptymalizować koszty produkcji.
| Branża / zastosowanie | Najczęściej wybierana technologia |
| Automotive | Laser |
| Maszyny i urządzenia | Laser |
| Przemysł spożywczy | Laser |
| Elementy ze stali nierdzewnej | Laser |
| Konstrukcje stalowe | Plazma |
| Energetyka | Laser lub plazma |
| Wielkogabarytowe konstrukcje | Plazma lub plazma-gaz |
| Bardzo grube blachy konstrukcyjne | Gaz lub plazma-gaz |
Tak. W nowoczesnej produkcji coraz częściej wykorzystuje się kilka technologii cięcia w ramach jednego projektu. Pozwala to optymalnie dopasować sposób obróbki do poszczególnych elementów konstrukcji.
Przykładowo precyzyjne detale wymagające wysokiej dokładności oraz estetycznych krawędzi mogą zostać wykonane metodą laserową, natomiast większe elementy konstrukcyjne lub grubsze blachy – z wykorzystaniem cięcia plazmowego albo gazowego.
Takie podejście pozwala zachować wysoką jakość tam, gdzie ma ona największe znaczenie, a jednocześnie ograniczyć koszty wykonania elementów, dla których najwyższa precyzja nie jest konieczna.
Dzięki temu możliwe jest uzyskanie optymalnego kompromisu pomiędzy jakością wykonania, wydajnością produkcji oraz kosztami realizacji całego projektu. Wybrana metoda cięcia wpływa również na dalsze etapy obróbki. Jakość krawędzi oraz dokładność wymiarowa wyciętego detalu decydują o tym, jak zachowa się on później na prasie krawędziowej — od pozycjonowania względem zderzaka po powtarzalność kąta gięcia. Więcej informacji na ten temat przeczytasz w naszym artykule Jak działa prasa krawędziowa CNC?
Nie istnieje jedna technologia cięcia, która będzie najlepszym rozwiązaniem dla wszystkich zastosowań. Zarówno cięcie laserowe, plazmowe, jak i gazowe mają swoje zalety oraz obszary, w których sprawdzają się najlepiej.
Istotne znaczenie ma właściwy dobór technologii do rodzaju materiału, jego grubości, wielkości elementu, oczekiwanej jakości wykonania oraz przeznaczenia gotowego detalu. Tylko kompleksowa analiza tych czynników pozwala uzyskać najlepszy efekt zarówno pod względem technicznym, jak i ekonomicznym.
Dzięki wykorzystaniu cięcia laserowego, plazmowego oraz gazowego Calmtec Service może dobrać technologię najlepiej odpowiadającą wymaganiom konkretnego projektu. Możliwość realizacji zarówno precyzyjnych detali, jak i wielkogabarytowych elementów wykonywanych z arkuszy o wymiarach do 3 × 12 m pozwala dopasować sposób obróbki do potrzeb różnych branż oraz zoptymalizować jakość wykonania, czas realizacji i koszty produkcji.
