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Smettila di indovinare, una scelta sbagliata potrebbe aumentare i costi del 50%

Avere un design perfetto in mano, ma sei bloccato al primo passo della produzione: taglio laser oMACCHING CNC?Molte persone pensano intuitivamente che "uno sia sempre più costoso dell'altro", ma questo è spesso untrappola per i costi pericolosi! La verità è:Non esiste una risposta standard e la scelta del metodo sbagliato può far sì che i costi si rialzino del 30% o addirittura il 50%.

Rifiuti materiali, ritardi di elaborazione, processi aggiuntivi ... il costo della scelta sbagliata è molto più di quanto tu possa immaginare. La semplice conclusione che "taglio laserdeve essere costoso "o" il CNC è sempre conveniente "è semplicemente insostenibile. Il costo dipende interamente dai dettagli del tuo progetto:

• Tipo di materiale e spessore?
• In parte complessità e requisiti di precisione?
• Dimensione del lotto di produzione?
• Requisiti di finitura superficiale?

Quindi, il taglio laser è davvero più costoso del CNC? La risposta non è un semplice "sì" o "no".La chiave è comprendere i driver di costo di entrambi e soddisfare accuratamente le esigenze del progetto.Una decisione corretta basata sulle caratteristiche del progetto è la chiave per risparmiare tempo e denaro.

Smettila di indovinare! Successivamente, abbatteremo la vera struttura dei costi del taglio laser e della lavorazione del CNC, rivelando quando il laser è più economico e quando il CNC è la scelta saggia, per aiutarti a trovare la soluzione migliore.

Taglio laser vs machining CNC: guida alla selezione rapida

Perché fidarsi della nostra analisi? Possediamo sia il raggio che lo strumento

Ciao, sono Gloria, ingegnere di LS.

Le persone spesso chiedono perché possiamo fidarci delle nostre raccomandazioni di elaborazione, soprattutto quando abbiamo ad alta potenzamacchine da taglio lasere altoMacchinatura CNC di precisioneCentri fianco a fianco nel nostro laboratorio.

La risposta è semplice: non "sosteniamo" nessuna tecnologia.Come aEsperto di taglio laser, Conosco l'efficienza e l'accuratezza del raggio su contorni complessi e come esperto di CNC, sono anche competente nell'ottimizzazione del percorso degli utensili e nella fresatura di precisione. Questa doppia identità ci rende imparziali.

Il nostro unico obiettivo è trovare la soluzione di elaborazione più efficiente ed economica per la tua parte specifica.Questa fiducia deriva dalla pratica - da migliaia di progetti a cui ho partecipato. Ho assistito e accumulato dati e esperienza nella vita reale su prestazioni laser e CNC in vari materiali, spessori, forme e volumi di produzione. So quando il non contatto e la velocità del laser sono re e so quando le capacità di elaborazione poliedrica del CNC sono migliori.

Quindi quando ci chiedi un preventivo, non stai ricevendo un campo di vendita,Ma una soluzione di ingegneria basata su una pratica profonda e adattata dai nostri ingegneri.Analizzeremo attentamente i tuoi disegni, materiali, tolleranze, lotti e requisiti dell'applicazione, quindi utilizzeremo oggettivamente le capacità dei due "potenti strumenti" nel seminario per formulare i migliori consigli per te.

Fidati dell'analisi di LSPerché siamo fedeli a una sola cosa: trovare il miglior percorso di produzione per te.Sentiti libero di parlarmi delle tue parti!

Tagliare laser vs. Machining CNC (fresatura): raggio focalizzato vs. Strumento rotante

Per capire la differenza di costo, devi prima capire come funzionano.Il taglio laser e la lavorazione del CNC (in particolare la fresatura) sono due tecnologie ampiamente utilizzate nella produzione moderna, ma i loro meccanismi di base per la formazione del materiale sono completamente diversi, il che porta ai loro vantaggi, limiti e scenari di applicazione unici.La differenza più fondamentale è che il taglio laser utilizza un raggio ad alta energia focalizzato per l'elaborazione termica, mentreMacinazione CNCSi basa su strumenti fisici rotanti ad alta velocità per il taglio meccanico.

Un breve riassunto delle differenze essenziali di base

Taglio laser:

Principio di lavoro:

• Il laser ad alta potenza (come laser CO2, laser in fibra) è focalizzato in un piccolo punto luce con una densità di energia estremamente elevata (il diametro focale è di solito alcuni decimi di millimetro) attraverso un sistema ottico di precisione.
• Questo punto di luce ad alta energia irradia la superficie del materiale, causando un aumento bruscamente della temperatura del materiale locale in un tempo molto breve (millisecondi o persino microsecondi), raggiungendo uno stato di fusione, bruciore (ossidazione) o vaporizzazione diretta.
• Allo stesso tempo, un flusso di gas ausiliario (come ossigeno, azoto, aria) coassiale con il raggio laser viene soffiato verso l'incisione ad alta pressione. L'ossigeno viene utilizzato per aiutare la combustione per aumentare la velocità di taglio e lo spessore (per i metalli) e produrre una reazione di ossidazione; I gas inerti (come l'azoto) vengono utilizzati per far esplodere la fusione e proteggere l'incisione dall'ossidazione (comunemente usata per acciaio inossidabile e alluminio); L'aria viene spesso utilizzata per il taglio non metallico.
• Il sistema CNC controlla accuratamente la traiettoria del movimento del focus laser e l'ugello del gas ausiliario rispetto al materiale, in modo che il materiale sia "bruciato attraverso" e separato lungo un percorso predeterminato per formare un'incisione.

Vantaggi fondamentali:

1. Velocità rapida:Soprattutto per i materiali a piastra sottile, la velocità di taglio è molto più alta della lavorazione meccanica.
2. Kerf stretto: tIl punto focale del raggio laser è estremamente piccolo e il kerf risultante è molto stretto (di solito circa 0,1 mm - 0,3 mm), con un alto utilizzo del materiale.
3. Piccola zona affetta da calore:Sebbene sia essenzialmente un processo termico, l'energia è altamente concentrata e il tempo di azione è estremamente breve, quindi la conduzione del calore nell'area circostante è relativamente piccola (specialmente quando si utilizza il laser in fibra per tagliare piastre sottili).
4. Elaborazione senza contatto:Nessun strumento fisico contatta il pezzo, evitando i problemi di deformazione della forza e vibrazioni causati dall'usura degli utensili e non è necessario considerare i limiti di rigidità degli utensili.
5. Complessi schemi bidimensionali:Estremamente bravo a tagliare contorni bidimensionali complessi, buchi sottili e motivi sottili.
6. Alta flessibilità:La modifica del modello di taglio richiede solo la modifica del programma, senza modificare lo strumento fisico.

2. MACCHINING CNC - Macinazione (fresatura CNC):

Principio di lavoro:

• Usa strumenti fisici (fresate, trapani, rubinetti, strumenti noiosi, ecc.) che ruotano ad alte velocità controllate con precisione da un sistema di controllo numerico del computer (CNC).
• Lo strumento ha una geometria specifica (tagliente). Il mandrino guida lo strumento per ruotare ad alta velocità (la velocità può raggiungere migliaia o persino decine di migliaia di giri / min), mentre il sistema CNC controlla il pezzo o lo strumento (o entrambi) per muoversi esattamente in tre (o più) assi, X, Y e Z.
• Il tagliente rotante costringe meccanicamente il materiale del pezzo a tagliare, spremere e staccare, producendo chip. Si tratta di un processo di forza meccanica continua. By Programmazione e controllo dei parametri come percorso utensile, velocità, velocità di avanzamento, profondità di taglio, ecc., Il materiale in eccesso sul pezzo viene gradualmente rimosso e viene finalmente ottenuta la geometria bidimensionale o tridimensionale desiderata.
  

Vantaggi fondamentali:

1. Precisione estremamente elevata e qualità della superficie:Può ottenere una precisione dimensionale a livello di micron e una finitura superficiale molto eccellente (basso valore di RA), adatto a parti ad alta precisione.
2. Vera elaborazione della geometria tridimensionale:Vantaggi fondamentali! Può produrre superfici curve complesse, cavità, boss, fori filettati e altre caratteristiche tridimensionali, che non possono essere raggiunte dal taglio laser.
3. Gamma estremamente ampia di materiali:Quasi tutti i materiali ingegneristici solidi possono essere elaborati, compresi vari metalli (materiali difficili da procedere come in carburo e lega di titanio), materie plastiche, materiali compositi, legno, ecc., Finché non vengono selezionati gli strumenti e i parametri giusti. Non è sensibile alle proprietà ottiche del materiale (come la riflettività e l'assorbimento).
4. Versatilità:La stessa attrezzatura (modificando gli strumenti) può completare una varietà di operazioni di elaborazione come la fresatura,perforazione, toccando, noioso e incisione.
5. Buona qualità del bordo:Il bordo elaborato di solito non ha una zona colpita dal calore (per i metalli) e le proprietà meccaniche sono più vicine al materiale genitore (a meno che non si verifichi indurimento del lavoro). Il muro interno del buco ha un'alta qualità.
6. Capacità di elaborazione di grande spessore:Attraverso la fresatura a strati, i materiali solidi di qualsiasi spessore possono essere elaborati teoricamente.

Showdown dei costi Round 1: Materiale vs. Spessore

La selezione del materiale e la gamma di spessore sono i fattori più critici nel determinare l'efficacia in termini di costo del taglio laser e della lavorazione del CNC. Il taglio laser ha un travolgente vantaggio in termini di costi nel campo delle piastre sottili (in particolare non metallo e metallo sottile) a causa della sua velocità e precisione; Mentre la lavorazione a CNC diventa una scelta più economica durante la lavorazione di blocchi di metallo spessi, materie plastiche ingegneristiche eblocchi di alluminioA causa della sua capacità di taglio stabile e dell'evitamento del danno termico.La scelta del processo giusto mostrerà immediatamente la differenza di costo.

1. Il "punto debole" del taglio laser

(1) Piatti di metallo sottili (0,5 mm - 10 mm):

• La velocità vince:Velocità di taglio laserè estremamente veloce all'interno di questo intervallo di spessore e il volume di elaborazione per unità è molto più alto del CNC.
• Non contatto e basso consumo di energia:L'elaborazione senza contatto riduce l'usura dello strumento e il consumo di energia è relativamente basso.
• Vantaggio significativo dei costi:Considerando la velocità e i costi operativi, ilCosto del taglio laserI metalli sottili sono molto più bassi della fresatura CNC, che è la sua area più competitiva.

(2) acrilico, legno, compensato, ecc.:

• Velocità estrema e bordi lisci/caratteristici:Il laser può istantaneamente vaporizzare o sciogliere questi materiali e la velocità di taglio non ha eguali. Il bordo può essere automaticamente fuso liscio (acrilico) o produrre un effetto estetico carbonizzato (legno) specifico, eliminando il processo di macinazione secondaria e riducendo direttamente i costi.
• Precisione e complessità senza pressione:Gestire facilmente motivi estremamente fini e contorni complessi.

(3) Materiali morbidi e sottili come carta, tessuto e pelle:

• L'unica soluzione fattibile:I taglierini fisici del CNC tireranno, deformeranno o danneggeranno questi materiali flessibili, rendendo difficile eseguire un taglio fine.
• Fine e senza contatto:I laser possono ottenere un taglio senza contatto e ultra-fine (come motivi cavi e taglio preciso) a velocità estremamente elevate e sono insostituibili in termini di costo e qualità.

2. Il "campo di casa" della lavorazione a CNC

(1) blocchi di metallo spessi (> 20mm):

• L'efficienza laser precipita:Quando si taglia il metallo spesso, il laser deve penetrare lentamente più volte, il consumo di energia aumenta drasticamente, la velocità diminuisce in modo significativo e potrebbe persino non riuscire a tagliare o la qualità è scarsa.
• Taglio stabile CNC:Il CNC rimuove i materiali stabilmente attraverso il taglio fisico e la sua efficienza è relativamente meno influenzata dall'aumento di spessore e può elaborare in modo affidabile i pezzi molto spessi.
• Inversione dei costi:In questo settore, l'efficienza e l'affidabilità del CNC rendono il suo costo molto più basso del taglio laser travagliato.

(2) Ingegneria Plastics (POM/Delrin, Peek, Nylon, ecc.):

• Problema del danno termico laser:Il calore del raggio laser ad alta energia può far sciogliere, bruciare questi materiali, produrre gas tossici o formare bordi di taglio brutti e carbonizzati ruvidi e carbonizzati, con bassa resa e costi di post-elaborazione elevati.
• Vantaggi del taglio a freddo CNC:CNC utilizza strumenti affilati per eseguire il taglio "freddo" (rispetto al laser), che può produrre bordi puliti e precisi, evitare danni termici, garantire qualità ed efficienza e ridurre significativamente i costi complessivi.

(3) Blocco in alluminio:

• Limitazioni del laser:Sebbene i laser ad alta potenza possano tagliare l'alluminio, affrontano rischi di riflessione (danni alle attrezzature), velocità lenta (specialmente per materiali spessi), bordi di taglio ruvido (richiede post-elaborazione) e un elevato consumo di energia.
• Efficienza e flessibilità del CNC:Elaborazione in alluminio CNCè un processo maturo con alta efficienza. Può facilmente completare più operazioni come taglio, fresatura, perforazione, tocco, ecc., Con una buona qualità della superficie, una maggiore efficienza e flessibilità di elaborazione complessiva e maggiori vantaggi nei costi complessivi.

La fattura dei materiali e le specifiche di spessore sono le prime porte del controllo dei costi.Il laser è selezionato per sottili (<10 mm di metallo, vari non metalli), il CNC è selezionato per il metallo spesso (> 20 mm di metallo) e termico (materiali di ingegneria) e il CNC è migliore per la lavorazione del blocco di alluminio.Una profonda comprensione del "punto debole" naturale e della "zona proibita" di questi due processi in termini di materiali e spessore è la pietra miliare per prendere le decisioni di produzione più economiche. La valutazione accurata di questi due punti all'inizio del progetto può bloccare il processo di produzione più economico e vincere il primo round chiave per il controllo dei costi.

Complessità e precisione del design: il secondo campo di battaglia del confronto dei costi

Le caratteristiche di complessità dei disegni di progettazione (dettagli bidimensionali rispetto alle strutture tridimensionali) e i requisiti di precisione sono i secondi fattori fondamentali che guidano la differenza di costo tra il taglio laser e la lavorazione del CNC. Il taglio laser ha una velocità naturale e vantaggi in termini di costimotivi bidimensionali e angoli interni acuti; mentre la lavorazione a CNC è insostituibile nei campi diCaratteristiche tridimensionali, fori filettati e tolleranze di precisione altissime(± 0,05 mm o superiore), diventando l'inevitabile scelta per la produzione di parti funzionali complesse.Il design determina il processo e il processo blocca il costo.

1. Quando il design richiede il taglio laser: il re a basso costo della complessità bidimensionale

(1) motivi bidimensionali fini e complessi (come schermi in metallo in pizzo, griglie dense, motivi cavi):

• Il miracolo dell'efficienza di "One Actus":Il raggio laser può tagliare continuamente e rapidamente contorni complessi. Non importa quanto siano tortuose le linee o quanto siano densi i fori, l'efficienza del suo percorso è estremamente elevata.
• "Path Nightmare" del CNC:Il CNC deve guidare lo strumento per tagliare i contorni interni ed esterni del motivo uno per uno. Per modelli estremamente complessi, il percorso dello strumento è estremamente lungo, lo strumento viene spesso aumentato e ridotto, il tempo di elaborazione aumenta bruscamente e il costo aumenta bruscamente.
• Risparmio di costi drammatici:La velocità e l'efficienza del laser in questo tipo di design lo rendono significativamente più economico rispetto al CNC, il suo dominio indiscusso.

(2) Angoli interni estremamente acuti (quasi 90 gradi):

• Il diametro del raggio determina il risultato:Il diametro del punto del laser è estremamente piccolo (può essere inferiore a 0,1 mm), rendendolo tagliato senza difficoltà con angoli interni estremamente affilati e definiti.
• Vincolo del raggio dello strumento CNC:Il CNC impiega strumenti rotanti rotondi e il raggio minimo dell'angolo interno è vincolato dal diametro dello strumento (raggio minimo ≥ raggio dello strumento). Al fine di ottenere un angolo interno minore, dovrebbe essere impiegato uno strumento più sottile, ma lo strumento di assottigliamento manca di rigidità, è soggetto a rotture e ha un'alimentazione lenta, contribuendo in modo significativo al tempo di elaborazione e ai costi di rischio.
• Vincere a costi e qualità:I laser godono di velocità, qualità e costi nel taglio degli angoli interni acuti.

2. Dove il design richiede la lavorazione del CNC: benefici ultra-precisioni e tridimensionali

(1) Caratteristiche tridimensionali (smussature, superfici curve, scanalature, passi, rilievi, ecc.):

• Vincoli dimensionali dei laser:Le macchine da taglio laser convenzionali possono tagliare solo un piano bidimensionale (alcuni laser 3D possono produrre semplici superfici curve, ma l'applicazione e il costo non sono illimitati). Non può produrre caratteristiche che variano nella direzione dell'asse z.
• Versatilità multi-asse di CNC:Centri di macinazione CNC(in particolare a 3 assi, a 4 assi e5-assi) può macinare accuratamente varie caratteristiche di superficie e strutturale tridimensionali intricate mediante il movimento degli utensili negli assi X, Y e Z e la rotazione del pezzo/strumento. È l'unico metodo economicamente fattibile per ottenere un utile design tridimensionale.

(2) fori filettati (thread interni):

• "Mission Impossible" di Laser:Il taglio laser non produrrà direttamente fili interni con vera forma e resistenza. Può produrre solo buchi leggeri.
• Operazione generale di CNC:Il CNC macchina macchina a macchina ad alta precisione e ad alta resistenza di alta resistenza sul pezzo toccando (usando TAPS) o più per uso generalefresatura(con taglieri di fresatura a filo). È un processo generale e di risparmio per produrre fori filettati per l'assemblaggio.

(3) Requisiti di tolleranza estremamente elevati (± 0,05 mm o superiore):

• Test di deformazione termica laser:La zona affetta da calore (HAZ) del taglio laser può portare alla micro-deformazione del materiale e l'accuratezza assoluta del suo sistema di posizionamento e del percorso ottico è generalmente difficile raggiungere costantemente livelli ultra-alti (± 0,05 mm o superiore).
• Citadella di precisione meccanica di CNC:È possibile ottenere un grado molto elevato di precisione dimensionale e accuratezza della posizione (molto meglio di ± 0,05 mm)CNC Machine ToolsAttraverso una struttura meccanica rigida, meccanismo di feedback ad alta risoluzione e controllo avanzato del movimento.
• Il costo e l'accuratezza sono inseparabili:Quando tali accuratezze altissime sono richieste dal design, il CNC è di solito l'unica tecnica economicamente fattibile (o addirittura praticabile) che può soddisfare il requisito. La scelta del laser può comportare un tasso di scarto proibitivo, l'aumento dei costi di post-elaborazione o persino l'incapacità di soddisfare il requisito.

I disegni di progettazione sono il codice invisibile del costo. Punti chiave per la lettura dei disegni:

Guarda le dimensioni: motivi complessi/angoli affilati puramente bidimensionali? → Laser ha un costo migliore.

Guarda la struttura: ci sono superfici/cavità curve tridimensionali? → Il CNC è un must.

Guarda la connessione: hai bisogno di fori filettati affidabili? → Il CNC è la scelta principale.

Guarda l'accuratezza: la tolleranza è più severa di ± 0,05 mm? → Il CNC è più affidabile.

Oltre i due: quando dovresti prendere in considerazione il gigo dell'acqua o il taglio del plasma?

Mentre il taglio laser e la lavorazione del CNC dominano il mainstream, i produttori intelligenti sanno di aver bisogno di varietà nella loro cassetta degli attrezzi. Jojet water etaglio del plasmasono risposte potenti a sfide di produzione specifiche. Quando dovresti considerarli? La tabella seguente fornisce una guida rapida: