Longsheng

추측 중지, 잘못된 선택은 비용을 50% 증가시킬 수 있습니다.

완벽한 디자인을 가지고 있지만 제조의 첫 단계에 갇혀 있습니다 : 레이저 절단 또는CNC 가공?많은 사람들이 직관적으로 "하나는 항상 다른 것보다 더 비싸다"고 생각하지만 이것은 종종위험한 비용 함정! 진실은 다음과 같습니다.표준 답변은 없으며 잘못된 방법을 선택하면 비용이 30% 또는 50% 증가 할 수 있습니다..

재료 폐기물, 처리 지연, 추가 프로세스 ... 잘못된 선택의 비용은 상상할 수있는 것보다 훨씬 많습니다. 간단한 결론은 "레이저 절단"CNC는 항상 비용 효율적입니다"는 단순히 참을 수 없습니다.. 비용은 전적으로 프로젝트의 세부 사항에 따라 다릅니다.

• 재료 유형과 두께?
• 부품 복잡성 및 정밀 요구 사항?
• 생산 배치 크기?
• 표면 마감 요구 사항?

레이저 절단이 CNC보다 더 비싸나요? 대답은 간단한 "예"또는 "아니오"가 아닙니다.핵심은 둘 다의 비용 동인을 이해하고 프로젝트 요구 사항을 정확하게 일치시키는 것입니다.프로젝트의 특성에 기초한 올바른 결정은 시간과 돈을 절약하는 데 열쇠입니다.

추측을 그만! 다음으로, 우리는 레이저 절단 및 CNC 가공의 실제 비용 구조를 분류하여 레이저가 더 경제적 일 때와 CNC가 현명한 선택 일 때 최상의 솔루션을 찾는 데 도움이됩니다.

레이저 절단 대 CNC 가공 : 빠른 선택 안내서

왜 우리의 분석을 신뢰합니까? 우리는 빔과 도구를 모두 소유합니다

안녕하세요, 저는 LS의 엔지니어 인 Gloria입니다.

사람들은 종종 우리가 처리 권장 사항을 신뢰할 수있는 이유를 묻습니다.레이저 절단 기계그리고 높은정밀 CNC 가공워크숍에서 나란히 센터.

대답은 간단합니다. 우리는 하나의 기술을“참조”하지 않습니다.a레이저 커팅 전문가, 나는 복잡한 윤곽에서 빔의 효율성과 정확성을 알고 있으며 CNC 전문가로서 도구 경로 최적화 및 정밀 밀링에 능숙합니다. 이 이중 정체성은 우리를 편견이 없습니다.

우리의 유일한 목표는 특정 부분에 가장 효율적이고 경제적 인 처리 솔루션을 찾는 것입니다.이 자신감은 실습에서 비롯됩니다 - 내가 참여한 수천 개의 프로젝트에서 얻은 것입니다. 다양한 재료, 두께, 모양 및 생산량에서 레이저 및 CNC 성능에 대한 실제 데이터와 경험을 목격하고 축적했습니다. 레이저의 비접촉식과 속도가 언제 왕인지 알고 있으며 CNC의다면 처리 기능이 언제 더 좋을 지 알고 있습니다.

그래서 우리에게 견적을 요청하면 판매 피치를 얻지 못하고 있습니다.그러나 깊은 연습을 기반으로하고 엔지니어가 조정하는 엔지니어링 솔루션.우리는 귀하의 도면, 재료, 공차, 배치 및 응용 프로그램 요구 사항을 신중하게 분석 한 다음 워크숍에서 두 가지 "강력한 도구"의 기능을 객관적으로 사용하여 최상의 권장 사항을 제공합니다.

LS의 분석을 신뢰합니다우리는 한 가지만 충성하기 때문입니다 : 당신을위한 최고의 제조 경로를 찾는 것.당신의 부품에 대해 자유롭게 이야기하십시오!

레이저 절단 대 CNC 가공 (밀링) : 집중 빔 Vs. 회전 도구

비용 차이를 이해하려면 먼저 그들이 어떻게 작동하는지 이해해야합니다.레이저 절단 및 CNC 가공 (특히 밀링)은 현대 제조에서 널리 사용되는 두 가지 기술이지만 재료 형성을위한 핵심 메커니즘은 완전히 다르므로 고유 한 장점, 한계 및 응용 시나리오로 이어집니다.가장 근본적인 차이점은 레이저 절단이 열 처리를 위해 집중된 고 에너지 빔을 사용하는 반면CNC 밀링기계 절단을위한 고속 회전 물리적 도구에 의존합니다.

핵심 필수 차이에 대한 빠른 요약

레이저 절단 :

작업 원칙 :

• 고출력 레이저 (예 : CO2 레이저, 섬유 레이저)는 정밀 광학 시스템을 통해 매우 높은 에너지 밀도 (일반적으로 초점 직경이 1 분의 1 밀리미터입니다)를 가진 작은 가벼운 지점에 초점을 맞 춥니 다.
• 이 고 에너지 광계는 재료의 표면을 조사하여 국소 재료 온도가 매우 짧은 시간 (밀리 초 또는 마이크로 초)에 급격히 상승하여 용융, 연소 (산화) 또는 직접 기화 상태에 도달합니다.
• 동시에, 레이저 빔을 사용한 보조 가스 (예 : 산소, 질소, 공기) 동축의 스트림이 고압에서 절개를 향해 날아갑니다. 산소는 연소를 돕는 데 사용되어 절단 속도와 두께 (금속의 경우)를 증가시키고 산화 반응을 생성하는 데 사용됩니다. 비활성 가스 (예 : 질소)는 용융물을 날려 버리고 산화로부터 절개를 보호하는 데 사용됩니다 (일반적으로 스테인레스 스틸 및 알루미늄에 사용). 공기는 종종 비금속 절단에 사용됩니다.
• CNC 시스템은 재료에 대한 레이저 초점 및 보조 가스 노즐의 이동 궤적을 정확하게 제어하여 재료가 "연소"되어 사전 결정된 경로를 따라 분리되어 절개를 형성합니다.

핵심 장점 :

1. 빠른 속도 :특히 얇은 플레이트 재료의 경우 절단 속도는 기계식 처리보다 훨씬 높습니다.
2. 좁은 kerf : t그는 레이저 빔 초점이 매우 작으며, 그 결과 케르프는 매우 좁고 (보통 약 0.1mm -0.3mm), 높은 재료 활용도.
3. 작은 열 영향 구역 :본질적으로 열 공정이지만 에너지가 고도로 농축되고 액션 시간이 매우 짧으므로 주변 영역으로의 열 전도는 상대적으로 작습니다 (특히 섬유 레이저를 사용하여 얇은 플레이트를자를 때).
4. 비접촉 처리 :물리적 도구가 공작물에 접촉하여 공구 마모로 인한 힘 변형 및 진동 문제를 피하며 공구 강성 제한을 고려할 필요가 없습니다.
5. 복잡한 2 차원 패턴 :복잡한 2 차원 윤곽, 미세한 구멍 및 미세한 패턴을 절단하는 데 매우 능숙합니다.
6. 높은 유연성 :절단 패턴을 변경하면 물리적 도구를 변경하지 않고 프로그램을 변경하면됩니다.

2. CNC 가공 - 밀링 (CNC 밀링) :

작업 원칙 :

• 물리적 도구 사용 (밀링 커터CNC (Computer Numerical Control) 시스템에 의해 정확하게 제어되는 고속으로 회전하는 드릴, 탭, 지루한 도구 등.
• 이 도구에는 특정 형상 (최첨단)이 있습니다. 스핀들은 도구가 고속으로 회전하도록 도구 (속도는 수천 또는 수만 rpm에 도달 할 수 있음), CNC 시스템은 공작물 또는 도구 (또는 둘 다)를 제어하여 3 개의 축 (또는 그 이상) 축, X, Y 및 Z로 정확하게 움직입니다.
• 회전 절단 가장자리는 기계적으로 공작물 재료를 절단, 압박 및 껍질을 벗기고 칩을 생성합니다. 공구 경로, 속도, 공급 속도, 절단 깊이 등과 같은 매개 변수를 프로그래밍하고 제어하면 공작물의 과도한 재료가 점차 제거되고 원하는 2 차원 또는 3 차원 지오메트리가 마침내 얻어집니다.
  

핵심 장점 :

1. 매우 높은 정밀도 및 표면 품질 :고정밀 부품에 적합한 미크론 수준의 치수 정확도와 매우 우수한 표면 마감 (낮은 RA 값)을 달성 할 수 있습니다.
2. 실제 3 차원 기하학 처리 :핵심 장점! 그것은 복잡한 곡선 표면, 공동, 보스, 나사산 구멍 및 기타 3 차원 특징을 생성 할 수 있으며, 이는 레이저 절단으로 달성 할 수 없습니다.
3. 매우 광범위한 재료 :올바른 도구와 매개 변수를 선택하는 한 다양한 금속 (카바이드 및 티타늄 합금과 같은 프로세스 어려운 재료), 플라스틱, 복합 재료, 목재 등을 포함한 거의 모든 고체 엔지니어링 재료를 처리 할 수 ​​있습니다. 재료의 광학적 특성 (예 : 반사율 및 흡수성)에는 민감하지 않습니다.
4. 다재:도구를 변경하여 동일한 장비는 밀링과 같은 다양한 처리 작업을 완료 할 수 있습니다.교련, 도청, 지루함 및 조각.
5. 우수한 품질 :처리 된 가장자리에는 일반적으로 열 영향 구역 (금속의 경우)이 없으며 기계적 특성은 모재에 더 가깝습니다 (작업 경화가 발생하지 않는 한). 구멍의 내부 벽은 고품질을 가지고 있습니다.
6. 큰 두께 처리 기능 :계층화 된 밀링을 통해, 임의의 두께의 고체 재료는 이론적으로 처리 될 수 있습니다.

비용 대결 1 라운드 : 재료 대. 두께

재료 선택 및 두께 범위는 레이저 절단 및 CNC 가공의 비용 효율성을 결정하는 데 가장 중요한 요소입니다. 레이저 절단은 속도와 정확성으로 인해 얇은 판 (특히 비 금속 및 얇은 금속)의 필드에서 압도적 인 비용 이점을 가지고 있습니다. CNC 가공은 두꺼운 금속 블록, 엔지니어링 플라스틱 및알루미늄 블록안정적인 절단 능력과 열 손상 회피로 인해.올바른 프로세스를 선택하면 즉시 비용 차이가 표시됩니다.

1. 레이저 절단의“달콤한 반점”

(1) 얇은 금속 플레이트 (0.5mm -10mm) :

• 속도 승리 :레이저 절단 속도이 두께 범위 내에서 매우 빠르며 단위 시간당 처리량은 CNC보다 훨씬 높습니다.
• 비접촉, 저 에너지 소비 :비접촉 처리는 공구 마모 감소 및 에너지 소비가 상대적으로 낮습니다.
• 상당한 비용 우위 :속도와 운영 비용을 고려하여레이저 절단 비용얇은 금속은 CNC 밀링보다 훨씬 낮으며, 가장 경쟁력있는 지역입니다.

(2) 아크릴, 목재, 합판 등 :

• 극심한 속도와 부드러운/특징적인 가장자리 :레이저는 이러한 재료를 즉시 기화하거나 녹일 수 있으며 절단 속도는 비교할 수 없습니다. 가장자리는 자동으로 용해 (아크릴) 또는 특정 탄탄성 미적 효과 (목재)를 생성하여 2 차 연삭 공정을 제거하고 비용을 직접 줄일 수 있습니다.
• 압력없이 정밀도와 복잡성 :매우 미세한 패턴과 복잡한 윤곽을 쉽게 처리합니다.

(3) 종이, 직물 및 가죽과 같은 부드럽고 얇은 재료 :

• 유일한 실행 가능한 해결책 :CNC의 물리적 절단기는 이러한 유연한 재료를 당기, 변형 또는 손상시켜 미세한 절단을 수행하기가 어렵습니다.
• 미세하고 비접촉식 :레이저는 매우 빠른 속도로 비접촉식, 초산 절단 (예 : 중공 패턴 및 정확한 절단)을 달성 할 수 있으며 비용과 품질 측면에서는 대체 할 수 없습니다.

2. CNC 가공의 "홈 필드"

(1) 두꺼운 금속 블록 (> 20mm) :

• 레이저 효율 플럼 메트 :두꺼운 금속을 자르면 레이저는 천천히 침투해야하며 에너지 소비가 크게 증가하고 속도가 크게 증가하며 절단되지 않거나 품질이 좋지 않을 수도 있습니다.
• CNC 안정적인 절단 :CNC는 물리적 절단을 통해 재료를 안정적으로 제거하고, 효율성은 두께 증가에 의해 상대적으로 덜 영향을 받고, 매우 두꺼운 워크 피스를 안정적으로 처리 할 수 ​​있습니다.
• 비용 반전 :이 영역에서 CNC의 효율성과 신뢰성은 문제가있는 레이저 절단보다 비용이 훨씬 낮습니다.

(2) 엔지니어링 플라스틱 (POM/DELRIN, PEEK, NYLON 등) :

• 레이저 열 손상 문제 :고 에너지 레이저 빔의 열은 이러한 재료가 녹기, 화상, 독성 가스를 생산하거나 거칠고 탄화 된 못생긴 절단 가장자리를 형성 할 수 있으며, 수율이 낮고 후 처리 비용이 높을 수 있습니다.
• CNC 콜드 커팅의 장점 :CNC는 날카로운 도구를 사용하여 "콜드"절단 (레이저와 비교)을 수행하여 깨끗하고 정확한 가장자리를 생성하고 열 손상을 피하고 품질과 효율성을 보장하며 전체 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

(3) 알루미늄 블록 :

• 레이저의 한계 :고출력 레이저는 알루미늄을자를 수 있지만 반사 위험 (장비 손상), 속도가 느린 속도 (특히 두꺼운 재료의 경우), 거친 절단 가장자리 (사후 처리 필요) 및 고 에너지 소비에 직면합니다.
• CNC의 효율성과 유연성 :CNC 알루미늄 처리높은 효율을 가진 성숙한 프로세스입니다. 절단, 밀링, 드릴링, 테이핑 등과 같은 여러 작업을 쉽게 완료 할 수 있으며, 표면 품질이 우수하고 전체 처리 효율 및 유연성이 높고 전체 비용의 더 많은 장점이 있습니다.

재료 청구서와 두께 사양은 비용 관리의 첫 번째 문입니다.레이저는 얇은 (<10mm 금속, 다양한 비 메탈)로 선택되며 CNC는 두꺼운 (> 20mm 금속) 및 열 (엔지니어링 플라스틱)으로 선택되며 CNC는 알루미늄 블록 처리에 더 좋습니다.재료와 두께 측면 에서이 두 프로세스의 자연스러운 "스위트 스팟"과 "금지 된 구역"에 대한 깊은 이해는 가장 비용 효율적인 제조 결정을 내리는 초석입니다. 프로젝트 시작시이 두 지점을 정확하게 평가하면 가장 경제적 인 생산 프로세스를 잠그고 비용 관리의 주요 첫 라운드에서 우승 할 수 있습니다.

설계 복잡성과 정밀도 : 비용 대결의 두 번째 전장

설계 도면의 복잡성 특성 (2 차원 세부 사항 대 3 차원 구조) 및 정밀 요구 사항은 레이저 절단과 CNC 가공 사이의 비용 차이를 이끄는 두 번째 핵심 요소입니다. 레이저 절단에는 자연 속도와 비용 이점이 있습니다.2 차원 패턴과 날카로운 내부 각도; CNC 가공은 의장에서 대체 할 수 없습니다3 차원 특징, 나사산 구멍 및 초 고정 정밀 공차(± 0.05mm 이상), 복잡한 기능 부품 제조에 불가피한 선택이되었습니다.디자인은 프로세스를 결정하고 프로세스는 비용을 잠그 릅니다.

1. 디자인에 레이저 절단이 필요한 경우 : 2 차원 복잡성의 저렴한 왕

(1) 미세하고 복잡한 2 차원 패턴 (예 : 레이스 금속 스크린, 고밀도 그릴, 중공 패턴) :

• "One Stroke"의 효율성 기적 :레이저 빔은 복잡한 윤곽을 연속적이고 빠르게 절단 할 수 있습니다. 선이 아무리 구멍이 있거나 구멍이 얼마나 조밀한지에 관계없이 경로 효율은 매우 높습니다.
• CNC의 "Path Nightmare":CNC는 패턴의 내부 및 외부 윤곽을 하나씩 자르기 위해 도구를 구동해야합니다. 매우 복잡한 패턴의 경우 공구 경로가 매우 길고 공구가 자주 높아지고 낮아지고 처리 시간이 급격히 증가하며 비용이 급격히 상승합니다.
• 극적인 비용 절감 :이 유형의 디자인에서 레이저의 속도와 효율성은 확실하지 않은 도메인 인 CNC에 비해 상당히 저렴합니다.

(2) 매우 날카로운 내부 각도 (거의 90도) :

• 빔 직경은 결과를 결정합니다.레이저의 스팟 지름은 매우 작습니다 (0.1mm 미만). 어려움없이 매우 날카 롭고 정의 된 내부 각도를 자릅니다.
• CNC 도구 반경 제약 조건 :CNC는 라운드 로터리 도구를 사용하며 내부 코너의 최소 반경은 공구의 직경 (최소 반경 ≥ 도구 반경)에 의해 제한됩니다. 더 작은 내부 각도를 달성하기 위해서는 더 얇은 도구를 사용해야하지만, 얇은 도구에는 강성이 부족하고 파손되기 쉽고 급수가 느려지면서 시간과 위험 비용을 처리하는 데 크게 기여합니다.
• 비용과 품질의 상생 :레이저는 급성 내부 모서리 절단에서 속도, 품질 및 비용 혜택을 누립니다.

2. 설계에 CNC 가공이 필요한 경우 : 초 충전 및 3 차원 혜택

(1) 3 차원 특징 (베벨, 곡선 표면, 홈, 단계, 구호 등) :

• 레이저의 치수 제약 조건 :기존의 레이저 절단 기계는 2 차원 평면 만 절단 할 수 있습니다 (일부 3D 레이저는 간단한 곡선 표면을 생성 할 수 있지만 적용 및 비용은 무제한이 아닙니다). z 축 방향으로 다른 기능을 생성 할 수 없습니다.
• CNC의 다축 다목적 성 :CNC 밀링 센터(특히 3 축, 4 축 및5 축) X, Y 및 Z 축 및 공작물/도구 회전에서 공구 이동에 의해 다양한 복잡한 3 차원 표면 및 구조적 특징을 정확하게 밀어 넣을 수 있습니다. 유용한 3 차원 설계를 얻는 것은 경제적으로 실현 가능한 방법입니다.

(2) 나사산 구멍 (내부 스레드) :

• 레이저의 "미션 불가능":레이저 절단은 실제 치아 모양과 강도로 내부 실을 직접 생성하지 않습니다. 라이트 구멍 만 생산할 수 있습니다.
• CNC의 일반적인 운영 :CNC스레드 밀링(나사산 밀링 커터 포함). 어셈블리를위한 스레드 홀을 제조하는 것은 일반적이고 비용 절감 프로세스입니다.

(3) 매우 높은 공차 요구 사항 (± 0.05mm 이상) :

• 레이저 열 변형 테스트 :레이저 절단의 열 영향 구역 (HAZ)은 재료의 미세 변형으로 이어질 수 있으며, 위치 및 광 경로 시스템의 절대 정확도는 일반적으로 초고 수준 (± 0.05mm 이상)을 꾸준히 달성하기가 어렵습니다.
• CNC의 기계적 정밀 성채 :매우 높은 차원 정확도와 위치 정확도 (± 0.05mm보다 훨씬 우수)가 달성 가능하고 오늘날의 정밀도에 의해 달성됩니다.CNC 공작 기계강성 기계 구조, 고해상도 피드백 메커니즘 및 고급 모션 제어를 통해.
• 비용과 정확도는 분리 할 수 ​​없습니다.설계에 의해 이러한 매우 높은 정확도가 필요할 때, CNC는 일반적으로 요구 사항을 충족시킬 수있는 경제적으로 실현 가능한 (또는 심지어 실행 가능한) 기술입니다. 레이저를 선택하면 금지 스크랩 속도, 후 처리 비용이 상승하거나 요구 사항을 충족 할 수 없습니다.

디자인 도면은 보이지 않는 비용의 코드북입니다. 도면 읽기의 핵심 사항 :

차원을보십시오 : 순전히 2 차원 복잡한 패턴/날카로운 각도? → 레이저의 비용이 더 좋습니다.

구조를보십시오 : 3 차원 곡선 표면/공동/계단이 있습니까? → CNC는 필수입니다.

연결을보세요 : 신뢰할 수있는 나사산 구멍이 필요하십니까? → CNC가 주요 선택입니다.

정확도를보십시오 : 공차는 ± 0.05mm보다 엄격합니까? → CNC가 더 신뢰할 수 있습니다.

둘을 넘어서 : Waterjet 또는 플라즈마 절단은 언제 고려해야합니까?

레이저 절단 및 CNC 가공이 주류를 지배하는 반면, 스마트 제조업체는 도구 상자에 다양한 것이 필요하다는 것을 알고 있습니다. 워터 젯과플라즈마 절단특정 제조 문제에 대한 강력한 답변입니다. 언제 고려해야합니까? 다음 표는 빠른 가이드를 제공합니다.