在金屬加工應(yīng)用領(lǐng)域中，用戶經(jīng)常面臨如何選擇最適合的金屬切割工藝的問題。 實(shí)際上，現(xiàn)在主流的這幾種金屬切割工藝，在切割厚度，切割精度，冶金性能，生產(chǎn)效率等方面都各有特點(diǎn)。

　　本文也不能窮盡以上所有特點(diǎn)細(xì)節(jié)，只能做些概述總結(jié)，希望能給您帶來更好的認(rèn)識(shí)。

　　在我們討論每種工藝的技術(shù)和能力之前，我們必須先明確對(duì)于金屬加工行業(yè)的用戶，哪些需求是最重要的：

　　設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用：以上幾種切割方式都需要配備不同的數(shù)控CNC，除塵設(shè)備，CAD/CAM軟件等。例如，相比水刀和火焰較慢的切割速度，激光在薄板上就要求更高的速度和精度。這些要求會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備成本的巨大差異。

　　單位零件或單位長(zhǎng)度的切割成本：這項(xiàng)成本包括氣體、噴嘴、電極、電和水等。某些情況下還分?jǐn)偭嗽O(shè)備購(gòu)置費(fèi)用和人工成本（例如上下料）。所以在進(jìn)行對(duì)比時(shí)一定要注意其范圍。相對(duì)于單位時(shí)間成本，單位零件或單位長(zhǎng)度成本涵蓋了切割速度和生產(chǎn)效率，更具有實(shí)際的參考價(jià)值。

　　易用性：這項(xiàng)需求主要在于軟件（特別是CAM）和CNC數(shù)控。現(xiàn)在通過將專業(yè)經(jīng)驗(yàn)內(nèi)置集成而縮短學(xué)習(xí)時(shí)間和減少對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴。比如激光切割機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者--高能，它將高能激光的全套工藝參數(shù)直接內(nèi)置在高能自己的套料軟件和CNC數(shù)控里，新用戶能快速掌握，保持了和專業(yè)老手一致的切割品質(zhì)和生產(chǎn)效率。這項(xiàng)需求雖然很難量化，但對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)絕對(duì)不容忽視。

　　生產(chǎn)率：也叫產(chǎn)能。切割速度往往是產(chǎn)能的決定因素。

　　切割件精度：對(duì)金屬制件精度的測(cè)量有很多方式。通常相對(duì)于內(nèi)孔，對(duì)外輪廓的公差要求更低。所以現(xiàn)在很多金屬切割供應(yīng)者都推出了切割質(zhì)量更高的內(nèi)孔工藝，例如海寶的集成螺栓孔切割工藝。另外，用戶通常在測(cè)量中只測(cè)量上表面，但實(shí)際上因?yàn)榍懈钚倍鹊挠绊懀酌娴某叽鐣?huì)有很大的差異。本文為簡(jiǎn)單起見，建議使用針對(duì)于上表面測(cè)量的正負(fù)公差值，再考慮每種工藝的切割斜度。

　　邊緣質(zhì)量、冶金性能：上面的所有工藝對(duì)金屬切削性、成型性能和焊接性都有不同的影響。

　　維護(hù)要求：長(zhǎng)期的使用成本里需要考慮這些不同工藝的維護(hù)保養(yǎng)以及維護(hù)的難易。

　　下面是對(duì)這些不同工藝的簡(jiǎn)要說明，包括火焰切割，精細(xì)等離子，3千瓦的光纖激光和水刀。為了對(duì)比，我會(huì)采用完整系統(tǒng)的設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用，包括5’ x 10’（約1.5 x 3米）切割區(qū)域，一臺(tái)工業(yè)數(shù)控機(jī)床（既不是入門級(jí)也不是最高配置），CAD/CAM軟件。

　　1 火焰切割

　　火焰切割工藝是我們這里討論的所有切割技術(shù)中最簡(jiǎn)單的。其原理是先用可燃?xì)怏w加熱鋼鐵到“燃點(diǎn)”溫度（大約是1800F），一旦通過預(yù)熱達(dá)到這個(gè)溫度，再噴射純氧與熾熱的鋼鐵產(chǎn)生放熱反應(yīng)，迅速侵蝕掉鋼鐵。火焰只能切碳鋼，多用在1/4”（約6.35mm）到 6” （約150mm） 的厚度。切割速度在超過2” （約50mm）厚度時(shí)比其他工藝快。在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上同時(shí)安裝多把火焰割炬很容易，而且便宜，這樣能使產(chǎn)能翻倍。

　　5’ x 10’火焰切割床成本：8--18萬(wàn)人民幣 (速度低的相對(duì)簡(jiǎn)單型機(jī)床)單位零件或單位長(zhǎng)度的切割成本：用氣相當(dāng)多，切割速度慢。鋼板厚度越厚，相對(duì)于等離子，其切割成本越有優(yōu)勢(shì)。通常每英尺切割成本比等離子高，超過2” （約50mm）厚度時(shí)，成本相對(duì)較低。

　　易用性：火焰數(shù)控切割床要求操作員很有經(jīng)驗(yàn)，才能達(dá)到最快的切割速度和最好的切割質(zhì)量。通常還需要一直監(jiān)視切割的過程。

　　生產(chǎn)率：火焰切割由于預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，切割速度慢，所以生產(chǎn)效率很低。

　　切割件精度：好的操作工在最合適的速度、高度、氣體、噴嘴情況下，切割件尺寸公差大概是正負(fù)0. 030” （約0.76mm），斜度小于1度。

　　邊緣質(zhì)量、冶金性能：火焰切割的熱影響區(qū)很大。斷面粗糙并且有掛渣。

　　維護(hù)要求：火焰切割床的維護(hù)比較簡(jiǎn)單，用戶自己就能掌握。

　　2 精細(xì)等離子

　　精細(xì)等離子是利用高溫的電離氣體產(chǎn)生高能量密度的切割電弧，所以能切割所有導(dǎo)電材料。最新的技術(shù)對(duì)操作者沒有經(jīng)驗(yàn)的要求。精細(xì)等離子最適合切割26 gauge（約0.45mm） 到2”（約50mm）厚的碳鋼，以及160mm厚度內(nèi)的不銹鋼和鋁。

　　5’ x 10’等離子切割床成本：40--60萬(wàn)人民幣(速度更快，配備調(diào)高和除塵)單位零件或單位長(zhǎng)度的切割成本：約6.35mm到2”（約50mm）厚的碳鋼上，等離子的切割成本相對(duì)于其他工藝是最低的。

　　易用性：配備最新的數(shù)控和軟件后，等離子非常易學(xué)易用。由于專業(yè)的工藝參數(shù)都已經(jīng)內(nèi)置在套料軟件里，所以對(duì)操作者沒有經(jīng)驗(yàn)要求。

　　生產(chǎn)率：厚度大于約6.35mm時(shí)，切割速度快于激光。厚度小于2”（約50mm）時(shí)，切割速度快于火焰。等離子是所有切割工藝中速度最快、效率最高的。

　　切割件精度：碳鋼切割件尺寸公差大概是正負(fù)0. 015” （約0.38mm） 到0.020”（約0.5mm）。對(duì)于厚度小于3/8” （約9.5mm）的薄板，斜度在2-3度。對(duì)于厚度大于1/2”（約12.7mm）的厚板，斜度在1度以內(nèi)。

　　邊緣質(zhì)量、冶金性能：熱影響區(qū)很小，通常小于0.010” （約0.25mm）。斷面可焊性好，光潔無(wú)掛渣。