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　　在金屬加工應用領域中，用戶經常面臨如何選擇最適合的金屬切割工藝的問題。 實際上，現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，生產效率等方面都各有特點。

　　本文也不能窮盡以上所有特點細節，只能做些概述總結，希望能給您帶來更好的認識。

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

　　設備購置費用：以上幾種切割方式都需要配備不同的數控CNC，除塵設備，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。這些要求會直接導致設備成本的巨大差異。

　　單位零件或單位長度的切割成本：這項成本包括氣體、噴嘴、電極、電和水等。某些情況下還分攤了設備購置費用和人工成本（例如上下料）。所以在進行對比時一定要注意其范圍。相對于單位時間成本，單位零件或單位長度成本涵蓋了切割速度和生產效率，更具有實際的參考價值。

　　易用性：這項需求主要在于軟件（特別是CAM）和CNC數控。現在通過將專業經驗內置集成而縮短學習時間和減少對經驗的依賴。比如激光切割機領域的領導者--高能，它將高能激光的全套工藝參數直接內置在高能自己的套料軟件和CNC數控里，新用戶能快速掌握，保持了和專業老手一致的切割品質和生產效率。這項需求雖然很難量化，但對于實際生產絕對不容忽視。

　　生產率：也叫產能。切割速度往往是產能的決定因素。

　　切割件精度：對金屬制件精度的測量有很多方式。通常相對于內孔，對外輪廓的公差要求更低。所以現在很多金屬切割供應者都推出了切割質量更高的內孔工藝，例如海寶的集成螺栓孔切割工藝。另外，用戶通常在測量中只測量上表面，但實際上因為切割斜度的影響，底面的尺寸會有很大的差異。本文為簡單起見，建議使用針對于上表面測量的正負公差值，再考慮每種工藝的切割斜度。

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

　　維護要求：長期的使用成本里需要考慮這些不同工藝的維護保養以及維護的難易。

　　下面是對這些不同工藝的簡要說明，包括火焰切割，精細等離子，3千瓦的光纖激光和水刀。為了對比，我會采用完整系統的設備購置費用，包括5’ x 10’（約1.5 x 3米）切割區域，一臺工業數控機床（既不是入門級也不是最高配置），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中最簡單的。其原理是先用可燃氣體加熱鋼鐵到“燃點”溫度（大約是1800F），一旦通過預熱達到這個溫度，再噴射純氧與熾熱的鋼鐵產生放熱反應，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）厚度時比其他工藝快。在一臺數控機床上同時安裝多把火焰割炬很容易，而且便宜，這樣能使產能翻倍。

　　5’ x 10’火焰切割床成本：8--18萬人民幣 (速度低的相對簡單型機床)單位零件或單位長度的切割成本：用氣相當多，切割速度慢。鋼板厚度越厚，相對于等離子，其切割成本越有優勢。通常每英尺切割成本比等離子高，超過2” （約50mm）厚度時，成本相對較低。

　　易用性：火焰數控切割床要求操作員很有經驗，才能達到最快的切割速度和最好的切割質量。通常還需要一直監視切割的過程。

　　生產率：火焰切割由于預熱時間長，切割速度慢，所以生產效率很低。

　　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0. 030” （約0.76mm），斜度小于1度。

　　邊緣質量、冶金性能：火焰切割的熱影響區很大。斷面粗糙并且有掛渣。

　　維護要求：火焰切割床的維護比較簡單，用戶自己就能掌握。

　　2 精細等離子

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

　　5’ x 10’等離子切割床成本：40--60萬人民幣(速度更快，配備調高和除塵)單位零件或單位長度的切割成本：約6.35mm到2”（約50mm）厚的碳鋼上，等離子的切割成本相對于其他工藝是最低的。

　　易用性：配備最新的數控和軟件后，等離子非常易學易用。由于專業的工藝參數都已經內置在套料軟件里，所以對操作者沒有經驗要求。

　　生產率：厚度大于約6.35mm時，切割速度快于激光。厚度小于2”（約50mm）時，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0. 015” （約0.38mm） 到0.020”（約0.5mm）。對于厚度小于3/8” （約9.5mm）的薄板，斜度在2-3度。對于厚度大于1/2”（約12.7mm）的厚板，斜度在1度以內。

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