Laser fiber czy plazma? Porównanie technologii cięcia metalu

Laser fiber i plazma – czym się różnią?

Laser fiber (światłowodowy) to źródło lasera, w którym wiązka generowana jest w światłowodzie domieszkowanym i prowadzona do głowicy tnącej. Skupiona wiązka topi materiał w bardzo małym punkcie, a gaz techniczny – najczęściej azot lub tlen – wydmuchuje go ze szczeliny. Efektem jest wąskie, precyzyjne cięcie z niewielką strefą wpływu ciepła.

Cięcie plazmowe polega na przepuszczeniu łuku elektrycznego przez zjonizowany gaz (plazmę) o bardzo wysokiej temperaturze. Strumień plazmy topi metal przewodzący prąd i wyrzuca go ze szczeliny. To technologia odporna, stosunkowo prosta i tańsza w zakupie, ale z szerszą szczeliną i mniej precyzyjną krawędzią niż laser.

W wielu zakładach można spotkać obie technologie: laser do precyzyjnych detali z blach cienkich i średnich, plazmę lub palnik gazowy do grubych elementów konstrukcyjnych.

Porównanie: laser fiber vs plazma

Poniższe zestawienie ma charakter orientacyjny. Rzeczywiste możliwości zależą od mocy źródła lasera, klasy źródła plazmy, gazów i ustawień – zawsze weryfikuj je u dostawcy na swoich próbkach.

Kiedy wybrać laser fiber?

Laser fiber to dziś standard w firmach, które tną dużo różnych detali z blach cienkich i średnich, często w krótkich seriach. Precyzja i jakość krawędzi pozwalają często pominąć dodatkowe operacje, takie jak gratowanie czy obróbka mechaniczna otworów.

• Podwykonawstwo dla wielu branż – szeroki miks materiałów i grubości, częste zmiany zleceń.
• Detale do dalszego gięcia i spawania – dokładny kontur ułatwia pracę na prasie krawędziowej i przy robotach spawalniczych.
• Stal nierdzewna i aluminium – cięcie azotem daje czystą, nieutlenioną krawędź.
• Drobne otwory, napisy, ażury – laser zachowuje kształt tam, gdzie plazma zaokrągla lub zniekształca kontur.

Warunki finansowania wycinarek laserowych opisujemy na stronie leasing laserów do cięcia metalu.

Kiedy plazma ma przewagę?

Plazma pozostaje rozsądnym wyborem w zakładach, które tną głównie grubszą stal konstrukcyjną, a wymagania co do tolerancji pozwalają na pewne niedokładności – np. przy elementach konstrukcji stalowych, maszyn rolniczych czy płyt podstaw, które i tak będą dalej obrabiane.

• Niższy próg wejścia – przy ograniczonym budżecie plazma CNC pozwala zautomatyzować cięcie bez dużej inwestycji.
• Grube blachy konstrukcyjne – plazma dobrze sprawdza się w zakresie, w którym laser o niższej mocy zwalnia lub traci jakość.
• Cięcie ukosów pod spawanie – głowice z funkcją fazowania pozwalają przygotować krawędzie w jednym przejściu.
• Prostsze warunki pracy – stół plazmowy bywa łatwiejszy do zabudowy w istniejącej hali.

Koszty eksploatacji – na co zwrócić uwagę?

Porównując technologie, nie ograniczaj się do ceny zakupu. Koszt godziny pracy wycinarki zależy od kilku składników, które w laserze i plazmie mają zupełnie inną wagę.

Laser fiber

Źródła światłowodowe są efektywne energetycznie w porównaniu ze starszymi laserami CO2. Istotnym kosztem są gazy – przy cięciu azotem stali nierdzewnej i aluminium jego zużycie może być znaczące, dlatego wiele firm rozważa generator azotu lub cięcie sprężonym powietrzem tam, gdzie to wystarcza. Do tego dochodzą części eksploatacyjne głowicy (dysze, szkła ochronne) oraz serwis źródła.

Plazma

W plazmie najważniejsze są materiały eksploatacyjne palnika – elektrody i dysze, których trwałość zależy od liczby przebić, prądu i jakości gazu. Przy intensywnej pracy na grubych blachach ich koszt rośnie. Należy też uwzględnić energię i gazy oraz utrzymanie systemu odciągu i filtracji dymów.

Jakość cięcia a kolejne etapy produkcji

Technologia cięcia wpływa na cały proces wytwarzania detalu. Dokładny kontur i prostopadła krawędź z lasera ułatwiają gięcie na prasie krawędziowej, pozycjonowanie w przyrządach spawalniczych i pracę robotów. Mniejsza strefa wpływu ciepła ogranicza odkształcenia cienkich blach i ułatwia malowanie proszkowe.

Krawędź po plazmie może wymagać dodatkowego szlifowania lub gratowania, zwłaszcza w miejscach widocznych lub przy spawaniu z wysokimi wymaganiami. W konstrukcjach stalowych, gdzie krawędź i tak będzie fazowana i spawana, nie musi to być problemem. Jeśli rozbudowujesz cały gniazdo obróbki blach, zobacz też stronę o leasingu pras krawędziowych.

Automatyzacja i oprogramowanie

Wydajność nowoczesnej wycinarki zależy nie tylko od źródła, ale też od tego, jak szybko arkusze trafiają na stół i jak sprawnie odbierane są detale. Stoły wymienne, wieże magazynowe z automatycznym załadunkiem i rozładunkiem oraz systemy sortowania pozwalają pracować na drugą i trzecią zmianę przy ograniczonej obsadzie.

Równie ważne jest oprogramowanie do nestingu, czyli rozmieszczania detali na arkuszu. Dobre rozkroje zmniejszają odpad materiału, który w przypadku stali nierdzewnej czy aluminium stanowi istotny koszt. Przy zakupie zapytaj, czy licencja jest w cenie i czy może zostać ujęta w finansowaniu.

Bezpieczeństwo i wymagania hali

Laser fiber pracuje na długości fali niebezpiecznej dla wzroku, dlatego współczesne wycinarki mają zamkniętą kabinę z odpowiednimi oknami ochronnymi. Plazma generuje intensywne promieniowanie UV, hałas i dymy – wymaga skutecznego odciągu z filtracją i odpowiedniego zabezpieczenia stanowiska. W obu przypadkach trzeba też zaplanować zasilanie, miejsce na butle lub zbiorniki gazów oraz logistykę arkuszy.

A co z laserem CO2 i palnikiem gazowym?

Lasery CO2 przez lata dominowały w cięciu blach i wciąż pracują w wielu zakładach. W nowych inwestycjach do cięcia metali są jednak wybierane rzadziej, bo źródła światłowodowe są zwykle bardziej efektywne energetycznie i prostsze w utrzymaniu. Laser CO2 zachowuje natomiast przewagę w obróbce materiałów niemetalowych, takich jak drewno, tworzywa czy tkaniny.

Cięcie gazowe (tlenowe) to z kolei rozwiązanie dla bardzo grubych blach ze stali węglowej. Często montuje się je jako dodatkowy palnik na stole plazmowym, co pozwala jednej maszynie obsłużyć szeroki zakres grubości. Jeśli Twoja produkcja obejmuje zarówno cienkie detale, jak i masywne elementy konstrukcyjne, warto rozważyć dwie maszyny zamiast jednej „do wszystkiego”.

Używana wycinarka – na co uważać?

Rynek używanych laserów i plazm jest szeroki, a maszyny po leasingu lub powystawowe pozwalają obniżyć koszt wejścia. Przy zakupie z drugiej ręki szczególnie istotne są:

• stan źródła – w laserze liczba godzin pracy źródła i historia serwisu, w plazmie stan zasilacza i palnika,
• układ ruchu – zużycie prowadnic, zębatek i napędów, które wpływa na dokładność konturu,
• wersja oprogramowania i sterowania – możliwość aktualizacji i wsparcia producenta,
• dostępność części – zwłaszcza dla starszych modeli i mniej popularnych marek,
• koszt demontażu, transportu i ponownego uruchomienia – przy dużych maszynach może być znaczący.

Leasing maszyn używanych jest dostępny, ale leasingodawcy stosują limity wieku i mogą poprosić o wycenę. Dobrze jest ustalić te kwestie przed negocjacją ceny ze sprzedającym – na przykład sprawdzając dostępne warunki leasingu maszyn w Avanti Finance jeszcze na etapie wyboru egzemplarza.

Jak sfinansować wycinarkę laserową lub plazmową?

Wycinarki to inwestycje, które zwykle finansuje się leasingiem lub kredytem inwestycyjnym. Leasing ma tę zaletę, że może objąć całą dostawę – maszynę, automatykę załadunku, odciąg, oprogramowanie i uruchomienie – w jednej umowie, a decyzja zapada zwykle szybciej niż w przypadku kredytu. Porównanie obu form finansowania znajdziesz w tekście leasing czy kredyt na maszynę.

W leasingu operacyjnym raty mogą być kosztem uzyskania przychodu, a VAT jest naliczany od każdej raty. Umowa musi trwać co najmniej 40% normatywnego okresu amortyzacji danej grupy KŚT – szczegóły warto potwierdzić z księgowym. Orientacyjną ratę policzysz w kalkulatorze leasingowym.

Checklista wyboru wycinarki

Zanim podpiszesz zamówienie, odpowiedz na poniższe pytania. Jeśli przy którymś masz wątpliwości, wróć do dostawców po dodatkowe próby lub kalkulacje. A jeśli masz już propozycję finansowania od dostawcy, możesz ją porównać w usłudze „Sprawdź swój leasing”.

• Jaki jest Twój realny miks grubości i materiałów?
• Jakich tolerancji i jakości krawędzi wymagają klienci?
• Ile zmian ma pracować maszyna i czy potrzebujesz automatyki?
• Jaki jest koszt metra cięcia u każdego z dostawców dla Twoich detali?
• Czy hala spełnia wymagania co do zasilania, odciągu i logistyki arkuszy?
• Jak wygląda serwis i dostępność części w Polsce?

Więcej o specyfice branży znajdziesz w przewodniku leasing w obróbce metali, a jeśli planujesz też frezowanie lub toczenie – w poradniku jak wybrać maszynę CNC.