Лазер и плазма — две самые распространённые технологии термической резки листового металла, и заказчики постоянно спрашивают, что выбрать. Оба процесса плавят металл и выдувают расплав, но физика, точность и экономика у них разные. Разберём отличия по существу: по толщине, точности, кромке, материалам и цене, чтобы вы понимали, за что переплачиваете при выборе лазера и где плазма закроет задачу не хуже.
Физика процессов
Волоконный лазер режет сфокусированным световым лучом: узкое пятно нагрева, узкий пропил, минимальный занос тепла в металл. Плазма режет струёй ионизированного газа (плазменной дугой) температурой в десятки тысяч градусов: дуга горит между электродом и металлом, расплавляя его, а поток газа выдувает расплав. Плазменная дуга шире лазерного пятна, поэтому пропил у плазмы заметно толще, а зона термического влияния больше.
Толщина реза
Это главный разделитель. На тонком и среднем металле (до 6–8 мм) лазер быстрее и точнее. На толстом металле плазма выигрывает по скорости и стоимости: современные источники уверенно режут сталь 20–40 мм, а мощные установки — и до 50–60 мм. Лазер на таких толщинах работает медленно и дорого, если вообще берётся за задачу.
| Параметр | Лазер (волоконный) | Плазма |
|---|---|---|
| Оптимальная толщина стали | 0,5–20 мм | 3–40 мм |
| Ширина реза | 0,1–0,4 мм | 1,5–4 мм |
| Точность | ±0,1…0,3 мм | ±0,5…1 мм |
| Кромка | Чистая, под сварку | Грубее, с гратом и скосом |
| Зона термовлияния | Узкая | Шире |
| Мелкие отверстия и контуры | Отлично | Ограниченно |
Точность и качество кромки
Лазер держит допуск ±0,1…0,3 мм и режет мелкие отверстия диаметром меньше толщины листа — для плазмы это недостижимо. У плазмы кромка имеет характерный скос (угол отклонения от перпендикуляра), грат снизу и более выраженную зону термического влияния. Для деталей под точную сборку, гравировку или с мелкой перфорацией плазма не подходит. Для косынок, кронштейнов и толстых заготовок под последующую механообработку её точности достаточно.
Материалы
Лазер режет углеродистую и нержавеющую сталь, алюминий, латунь, медь (с оговорками по отражению). Плазма режет любые электропроводные металлы, включая толстую нержавейку и алюминий, но кромка будет грубее. Неметаллы ни лазер по металлу, ни плазма не режут — для них гидроабразив.
Цена
Час работы плазмы дешевле часа лазера, а на толстом металле плазма ещё и быстрее, поэтому себестоимость реза толстой заготовки на плазме ниже. На тонком металле картина обратная: лазер режет так быстро и с таким качеством, что выходит выгоднее, плюс не требует доработки кромки. Поэтому правильный ответ всегда зависит от толщины, требований к кромке и тиража.
Мы советуем так: до 6–8 мм и есть требования к точности или мелким элементам — лазер. Толстый металл, косынки, рамы, где кромку всё равно варить или обрабатывать, — плазма. Платить за лазер на 30-мм косынке смысла нет.
Как выбрать под конкретную деталь
- Тонкий и средний металл, мелкие отверстия, чистая кромка под покраску — лазер.
- Толстый металл от 20 мм, неответственные контуры, заготовки под сварку и фрезеровку — плазма.
- Нужна максимальная точность и нет термического воздействия вовсе — смотрите в сторону гидроабразива.
- Очень толстая углеродистая сталь от 50 мм — газокислородная резка.
Скорость и производительность
На тонком металле толщиной до 3–4 мм волоконный лазер режет с огромной скоростью — десятки метров в минуту, потому что лучу почти не нужно прогревать металл. С ростом толщины скорость падает, и в диапазоне 15–25 мм по углеродистой стали плазма уже обгоняет лазер. Поэтому на серии тонких деталей лазер вне конкуренции по производительности, а на толстых заготовках выигрывает плазма не только по цене часа, но и по времени реза.
Важна и пробивка: на толстом металле лазер тратит ощутимое время на прожиг каждого отверстия перед началом реза контура. Если в детали много отдельных вырезов, число пробивок заметно влияет на машинное время и цену. Плазма пробивает толстый металл быстрее, но грубее. Это ещё один аргумент учитывать не только длину реза, но и количество врезок при сравнении технологий.
Деформации и поводки
Любая термическая резка вносит тепло, от которого тонкие и протяжённые детали ведёт. У лазера занос тепла меньше, поэтому поводки слабее, чем у плазмы и тем более газокислородной резки. Если деталь длинная и узкая или имеет ажурный контур, риск коробления растёт у обеих технологий, но у плазмы он выше из-за более широкой зоны нагрева. Для деталей, критичных к плоскостности, это ещё одна причина выбрать лазер.
Не уверены, какая технология выгоднее для вашей детали — загрузите файл в МЕТГЕН. Система сравнит варианты резки по цене и срокам с учётом толщины и материала и подберёт цех с нужным оборудованием. Мгновенный расчёт избавляет от долгих переписок с поставщиками.