在制造和设计领域，精度和多功能性至关重要。选择正确的切割方法可以有效地实现所需的结果。激光切割已慢慢成为大多数企业的首选解决方案。然而，有必要的是 探索激光切割如何与其他切割方法相比较，以便为各种应用做出明智的决策.
本综合指南简化了激光切割的基础知识，并将其与一系列替代切割技术进行了比较。
一、激光切割
激光切割 是一种先进的制造技术，使用强大的 CNC（计算机数控）激光束来熔化和切割材料。高功率激光切割机可以快速切割较厚的材料，同时保持高精度和准确度。
与传统方法相比，整个激光切割过程效率很高。电通过增益介质转换成光，然后放大成强大的激光。激光束将大量热量输入工件上的小接触点进行切割，从而最大限度地减少能源浪费。
激光切割机的类型
根据激光源和操作模式，激光切割机可以分为几类。
1. 激光光源
2. 激光切割工艺
套装 激光切割工艺 有助于提高复杂材料的切割效率。
- 融合激光切割 – 涉及沿所需路径加热和熔化金属材料。使用惰性气体射流吹走熔融材料。
- 汽化激光切割 – 使用高能量汽化非金属材料。使用气体射流吹走汽化材料。
- 远程激光切割 – 不需要气体喷射的金属汽化过程。
- 氧气激光切割 – 使用氧气射流和激光束来获得更高的能量输出，增加激光的穿透深度。
- 火焰激光切割 – 使用氧气-乙炔气体混合物和激光束产生高温集中火焰，以提高金属穿透力。
- 零宽度激光切割 – 使用短脉冲光纤激光器在脆性材料中产生内部热应力，从而沿着所需路径产生微裂纹。
- 控制断裂激光切割 – 使用 CO2 激光器在脆性材料中产生微裂纹。有时同时使用光纤和 CO2 激光器以实现更高的效率。
材料相容性
也许激光切割的最大优势在于它可以切割的材料数量巨大。对于现代激光切割机来说，材料厚度也不是问题。
这都是 材料激光切割机支持.
- 金属—— 碳素钢/低碳钢, 不锈钢, 铝板, 铜，镍， 钛，及其合金。
- 树木 - 硬木、软木和工程木材（中密度纤维板, 纤维板, 合板等）
- 塑料 – 丙烯酸、苯乙烯、尼龙、聚丙烯 (PP)、聚乙烯 (PE) 和聚苯乙烯 (PS)。
- 纺织品– 皮革、牛仔布、亚麻布、毛毡、缎子、丝绸、涤纶、棉和羊毛。
- 橡胶 – 天然橡胶、硅胶、氯丁橡胶和乳胶。
- 发泡 – EVA泡沫、聚乙烯泡沫、聚酯泡沫和聚氨酯泡沫。
- 纸 - 纸张（重量不超过 150 克/平方米）、 纸板、瓦楞纸板、卡片纸和泡沫板。
- 陶瓷 – 玻璃、瓷砖、 石纹、大理石和花岗岩。
虽然激光切割塑料是一种流行的选择，但应该注意的是，许多塑料在熔化时会产生有毒烟雾。对通风柜的初始投资或 通风系统 推荐用于激光切割塑料。
优点
这个 激光切割的优点 太多了，无法一一列出。因此，我们重点介绍了一些对您的业务成功影响最大的精选内容。
二.等离子切割
这个 等离子切割 过程使用一个 高压电弧 电离气体混合物（通常是 35% 氢气和 65% 氩气），产生大量热量。气体射流使等离子体集中在切割点。
等离子切割是一个非常热的过程。作为比较，太阳是一个巨大的宇宙等离子体球体。
- 等离子弧：50,400 °F (28,000 °C)
- 电弧：9,930 °F (5,500 °C)
- 气体火焰：5,600 °F (3,100 °C)
- 激光束：>2,000 °F (>1,000 °C)
但需要注意的是，激光可以切割与等离子体相同厚度的材料，而不需要那么高的温度。
材料相容性
很少有材料能够承受等离子切割机的高温。因此，其材料兼容性仅限于金属。
- 碳素钢
- 铜
- 铝板
- 铁板
- 铁
- 合金
优点
等离子切割介于昂贵的 光纤激光器 以及低成本的二氧化碳。提供成本和性能的健康中间平衡。
- Cost Effective
- 切削速度快
- 材料厚度兼容性高达 150mm
- 数控自动化
- 刀具零磨损
等离子切割机享有 CNC 进步带来的许多好处。
正如我们的主题所示，您可以了解更多信息 激光切割与等离子切割 详细在这里。
三．水射流切割
水射流切割 是一种独特的材料加工技术，使用 磨损 切割材料。水和研磨材料的混合物以令人难以置信的高压（高达 60,000psi）。由于其计算机控制的切割头，水锯可以极其精确地切割材料。
水射流切割磨料材料选项。
- 碳化硅
- 氧化铝
- 沙
- 石榴石
材料相容性
水射流切割可能具有仅次于激光切割的最高材料兼容性。
- 金属—— 铝、黄铜、碳钢、铜、不锈钢、工具钢和钛。
- 复合材料 – 航空纤维、碳纤维、玻璃纤维和凯夫拉纤维。
- 塑料、橡胶和泡沫 – 由于它是冷切割工艺，因此所有材料都兼容。
- 陶瓷 – 石英、花岗岩、大理石、水泥和人造石。
优点
与其他使用或产生可能损坏材料的热量的工艺不同，水切割可以使工件保持凉爽和安全。
- 更广泛的材料兼容性（甚至比激光切割更广泛）
- 数控精度和准确度
- 切削速度快
- 优异的材料厚度范围（10-12 英寸或 250-300 毫米)
- 刀具零磨损
- 几乎不需要后期处理
我相信你也感兴趣 激光切割和水射流切割的区别.
四．模切
模切 是一种通过以下方式切割材料的制造过程 将它们推入定制模板（模具）。这是一种冷切割工艺，通常用于大批量生产。
这个 模切工艺 可以是手动、自动、机械或液压。
材料相容性
以下是模切机加工的一些最流行的材料。
- Paper
- 纸板
- 塑料
- 纺织品
- 金属（薄板）
优点
- 非常适合批量生产
- 统一剪裁
- Cost Effective
我们的博客文章 激光切割和模切的区别 可以帮助消除困惑。
五、火焰切割
火焰切割又称气割，是一种点燃气体混合物以产生热火焰射流的热切割方法。氧气和燃料（通常是乙炔）的混合物通过小喷嘴喷射并燃烧。
它是该列表中为数不多的低精度切割方法之一。火焰切割主要限于需要对厚金属板进行粗切割的重型工业应用。如果您不介意切割精度的损失，那么它是等离子切割机的一个很好的替代品。
火焰切割有多种燃料选择，每种燃料都有其自身的优点和缺点。
- 乙炔
- 丙烷
- MAPP
- 丙烯
- 天然气
材料相容性
火焰切割主要限于低熔点黑色金属。
- 碳素钢
- 低碳钢
- 铸铁
优点
尽管存在缺点，火焰切割仍然是金属制造行业的流行选择。
- Cost Effective
- 便携版
- 出色的厚度范围
同样，我们准备了一篇文章 激光切割与火焰切割.
六．数控加工
数控加工 是一种使用旋转金属工具切割材料的机械切割工艺。由于它是减材工艺，因此没有硬质材料厚度限制。如果有足够的垂直净空，数控铣床可以切割几英寸厚的金属。
数控切割机的类型
激光切割属于数控切割类别，但在本节中，我们将仅将此列表限制为机械切割。
- 数控铣床 – 工件保持静止，切削刀具垂直安装在主轴上。
- 数控车床 – 工件安装在主轴上，切削刀具水平安装在刀架上。
- 多轴数控切割 – 旋转切削工具安装在类似于机器人手臂的可调节万向架上。
材料相容性
CNC 加工可以轻松切割大多数刚性材料。与激光切割不同，它与织物、橡胶、纸张和金属板等软材料不兼容。
- 金属—— 铝、不锈钢、铜、钛及其合金。
- 树木 - 硬木、软木和工程木材（MDF、纤维板、胶合板等）
- 塑胶- 丙烯酸树脂、尼龙、尼龙、HDPE 和 PTFE。
优点
数控机床为现代制造业铺平了道路，并在其进步中发挥了关键作用。这是它最大的优点。
- 高精度
- 良好的材料范围
- 处理速度快
- 几乎不需要后期处理
激光切割 机床与数控机床的对比无疑是目前行业的热门话题。
七．锯切
锯切 是多种切割方法，包括手动和电动选项。锯是一种金属工具，其切削刃上具有明显的齿状图案。切割方式采用 往复运动，在工件撕裂材料时前后移动。
以下是最流行的锯切工具的简短列表。
材料相容性
与具有近乎通用切割能力的激光切割不同，锯切主要用于 木制品.
- 硬木
- 软木
- 工程木材（MDF、纤维板、胶合板等）
- 硬橡胶
- 塑料
- 一些较软的金属
优点
- 便携性
- 低成本切割
- 电力是可选的
探索更多 激光切割与锯切的详细比较指南 点击此处。
八．冲孔
冲孔 是将金属刀具推过工件以获得所需形状的过程。这种冷切技术是模切的一个微小变化。
模切用途 金属模板（模具）和活塞（冲头） 切割材料。无需模具即可进行冲压。只要金属板下方有一些支撑结构，您就可以对金属板进行冲压。
手动打孔涉及用金属打孔器锤击平坦的表面，这是皮革加工中非常常见的技术。
材料相容性
冲孔通常仅限于较薄的材料。
- 薄金属板
- 材料
- 塑料
- 橡胶
- 发泡
- Paper
优点
- 极低成本切割
- 多功能
- 良好的扩展性
- 可用于压花
建议您阅读以下文章 冲压与激光切割 以便做出更好的选择。
九．超声波加工
超声波加工 是一种基于磨损的机械过程。它用 压电换能器 以高频 (15-25 kHz) 振动切削刀具。在此过程中，工件被液体和磨料颗粒的浆液覆盖。当切削工具振动时，它会前后推动浆料，在接触点打磨材料。
与工件周围区域也被加热的光纤激光切割机不同，超声波加工仅加热表面的一小部分。
材料相容性
超声波切割的一大缺点是其材料去除率有限。然而，它比竞争对手有一大优势，它可以轻松切割最坚硬的材料。因此，虽然激光切割机是一种通用机器，具有几乎通用的材料兼容性，但超声波加工仅限于 脆性和高硬度物质.
- 陶瓷
- 碳化物
- 玻璃
- 珍贵的石头
- 淬硬钢
优点
超声波切割机涵盖了激光切割机无法实现的重要制造领域，即加工脆性材料。
- 可加工硬质材料
- 产生的热量可以忽略不计
- 刀具磨损最小
- 无需后期处理
了解了基本信息后，您可能想了解 激光切割和超声波切割的区别.
十、电火花加工
电火花加工（放电加工）是一种创新的金属加工技术，使用电 带电金属线 去除材料。由特殊钢合金制成的细线连接到两个电极。当电流流过电线时，电火花从电线跳到金属工件上。
这些火花的瞬时温度为 21,600°F (~12,000°C)。电火花在原子水平上腐蚀工件。将工件和电线浸入介电溶液（非导电液体）中，以防止火花跳到空气中不需要的原子上。
线切割与激光切割相比的一大优势是精度。虽然激光切割机以其出色的切割公差而闻名，但 EDM 的精度要高出十倍以上。
- 激光切割精度 – 0.01 英寸（0.25 毫米）。
- 线切割精度 – 0.0002 英寸（0.005 毫米）。
材料相容性
线切割机兼容 所有导电物质，包括石墨等非金属。
金属制品
- 铁板
- 不锈钢
- 铝板
- 黄铜
- 铜
- 钛
非金属
- 石墨
- 半导体（硅、镓、砷化物等）
优点
- 极精细的加工公差
- 高切削速度
- 良好的材料兼容性
- 实现更复杂的切割方法
- 刀具零磨损
- 几乎不需要后期处理
这是一个 电火花加工与激光切割的详细比较指南.
十一.金属冲压
金属冲压 是最常见的钣金切割方法之一。它依赖于一个 金属板材和高速冲床的连续进给 冲压切割基本形状。与此列表中的其他切割技术不同，金属冲压还能够将平板金属板弯曲并成型为 3D 设计。
由于模具和冲头的初始投资，使用冲压的钣金制造是一种昂贵的工艺。然而，随着零件数量的增加，该过程变得更具成本效益。激光切割机仍然是小批量生产的首选解决方案。
材料相容性
- 铁板
- 铝板
- 铜
- 黄铜
优点
金属冲压的优点有很多。因此，我们重点介绍了一些对您的业务成功影响最大的精选内容。
- 节能流程
- 切削速度快
- 每单位成本低
我们还准备了一份 金属冲压和激光切割的详细比较指南.
十二． 3D打印
3D印刷 （或 增材制造）是一种高效的制造技术，通过融合材料层来制造零件。最流行的 3D 打印机使用一卷 塑料长丝线 它被熔化并通过 CNC 喷嘴喷射到加热的工作床上。
当熔化的塑料离开喷嘴时，它冷却成固态。然后在第一层之上构建另一层。重复此过程直到产生完整的形状。
相比之下，激光切割机是一种减材制造工艺，可从基础金属中去除材料以显示最终形状。
材料相容性
大多数 3D 打印机使用塑料丝或在紫外线下硬化的树脂。然而，一些先进的机器使用金属粉末。
以下是 3D 打印过程中使用的一些最流行的材料。
- 塑料 – ABS、PLA、PETG、尼龙、TPU、PVA 和 HIPS。
- 树脂 – 透明、柔韧、耐热、牙科等
- 金属—— 钢、铝、不锈钢、铜、钴、钨、钛、镍及其合金。
优点
- 无材料浪费
- 快速原型制作能力
- 支持更复杂的设计
- 更广泛的材料兼容性
这个 激光切割机和3D打印机的选择 也是困扰很多企业的问题。
十三．刀片切割（数控）
数控刀片切割是一种略有不同的加工工艺。它使用类似于铣床的 3 轴切割头。最流行的刀片切割机类型是 Cricut Cutter，这是一种业余爱好者的工艺品机器。常用于布料、贴纸、泡沫板工艺品等的切割、打标、雕刻、压花。
材料相容性
你只能剪 薄非金属板材 使用这些业余爱好者的机器。
- Paper
- 卡片纸
- 材料
- 皮革
- 薄泡沫
- 乙烯
- 等等
优点
- 成本极低
- 良好的精度和准确度
- 易于操作
不同切割方法对比表
上面讨论的各种切割方法为独特的问题提供了独特的解决方案。锯子非常适合木制品，电火花加工非常适合微观精度，超声波加工可以处理硬脆材料，等等。
相比之下，激光切割机旨在为您提供最广泛的功能。它可以切割、标记和雕刻金属和非金属、较厚的材料、软泡沫、弹性橡胶等。最好的部分是，激光切割可以以相对较小的价格溢价完成所有这些工作，并且比其他经济高效的解决方案具有更多优势。
表 1 - 激光切割工艺与其他切割方法的比较
| 切割方式 | 速度 | 平台精度 | 厚度限制 | 兼容材料 | 初始投资 |
|---|
尽管展示激光切割之外的各种切割工艺的特性的快速比较表很方便，但它并不能描绘出全貌。
更准确地了解激光切割机提供的所有优势。我们必须对属性进行更直接的比较。
表 2- 激光切割相对于其他工艺的优点和缺点
| 切割方式 | 相对于激光切割的优势 | 激光切割的缺点 |
|---|
结语
过去二十年来，制造技术已显着成熟，部分原因在于计算机技术和材料科学的进步。有一种理想的切割方法最适合您的应用、预算和创造力。激光切割提供了一个完整的包装，集一切于一身：精度、切割速度、便利性、可扩展性和成本节约。
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