很多机械设备有很大一部分是有金属制成的，比如起重机，为了让金属原材料能变成机械设备制造所需要的形状和大小，必要的金属切割工艺就可以派上用场了。在金属加工应用领域中，其实切割方法的选择取决于所需切割金属的类型、厚度和数量，以及你需要的切割质量。用户经常面临如何选择最适合的金属切割工艺的问题。 实际上，现在主流的这几种金属切割工艺，在切割厚度，切割精度，冶金性能，生产效率等方面都各有特点。今天武汉华宇诚数控就来给大家分析一下常见的三种切割方法（分别是火焰切割、等离子切割、激光切割）各自的优点和缺点，然后围绕如何选择最符合你需要的那一种作出解答。

   首先，三种数控切割机切割方法相较而言：

   1、就速度来说，精细等离子的效率最高、速度最快，光纤激光与精细等离子持平，火焰切割比较慢，而水刀在切割铝这一类较软的金属时速度会比较快，而在切割碳钢、不锈钢等硬性金属材料时就非常慢了。

   2、就成本来说，火焰切割床成本最低，仅8-18万，而精细等离子切割床成本则是40-60万，光纤激光切割床的成本是最贵的，约为200-300万。以同单位零件或同等单位长度来计算，精细等离子切割成本最低，水刀切割成本最高，其余两种居中。

   3、就切割的质量来说，光纤激光，精细等离子次之，火焰切割再次之。

   4、就使用难度来说，最难得应是火焰切割，通常需要有一定的经验才行，而其余三种切割方式相对来说更容易掌握熟练。而在相应设备的维护上，四种类型的切割床基本都是比较简单的。其次，我们将对这些不同切割方法简要说明，包括火焰切割、等离子切割、激光切割，作出了如下对比：

（图1）

第一种方法是火焰切割（图1）

   数控火焰切割机其原理是先用可燃气体加热钢铁到“燃点”温度（大约是1800F），一旦通过预热达到这个温度，再喷射纯氧与炽热的钢铁产生放热反应，迅速侵蚀掉钢铁。火焰只能切碳钢，多用在1/4”（约6.35mm）到 6”（约150mm） 的厚度。切割速度在超过2” （约50mm）厚度时比其他工艺快。在一台数控机床上同时安装多把火焰割炬很容易，而且便宜，这样能使产能翻倍。

   它的缺点在于这种方法只适合切割碳钢，火焰切割对其他类型的金属并不适用，比如不锈钢和铝。另外，火焰切割对操作者的学习能力要求很高，需要大量的练习、技巧和经验才能产生良好的切割效果。此外，火焰切割的割炬需要预先加热。像烤箱一样，割炬也需要时间才能达到合适的温度。

   易用性：火焰数控切割床要求操作员很有经验，才能达到最快的切割速度和最好的切割质量。通常还需要一直监视切割的过程。

   生产率：火焰切割由于预热时间长，切割速度慢，所以生产效率很低。

   切割件精度：好的操作工在最合适的速度、高度、气体、喷嘴情况下，切割件尺寸公差大概是正负0. 030” （约0.76mm），斜度小于1度。

   边缘质量、冶金性能：火焰切割的热影响区很大。断面粗糙并且有挂渣。

   维护要求：火焰切割床的维护比较简单，用户自己就能掌握。

（图2）

   第二种方法是等离子切割（图2）

   数控等离子切割机利用高温的电离气体产生高能量密度的切割电弧，所以能切割所有导电材料。最新的技术对操作者没有经验的要求。精细等离子最适合切割26 gauge（约0.45mm） 到2”（约50mm）厚的碳钢，以及6¼”（约160mm）厚度内的不锈钢和铝。这是等离子切割的主要卖点：多功能。它可以切割大多数种类的金属（低碳钢、不锈钢、铝、铜、黄铜等），甚至是生锈的、带漆的或脏的金属。等离子还可以切割网孔状的金属。另外，在切割厚的和薄的金属时它都同样擅长。

   等离子切割的缺点是，它的设备成本比火焰切割更高，虽然切割质量很好而且始终稳定，但它在切割更纤薄的材料时不如激光切割。

   易用性：配备最新的数控和软件后，等离子非常易学易用。由于专业的工艺参数都已经内置在套料软件里，所以对操作者没有经验要求。

   生产率：厚度大于¼”（约6.35mm）时，切割速度快于激光。厚度小于2”（约50mm）时，切割速度快于火焰。等离子是所有切割工艺中速度最快、效率最高的。

   切割件精度：碳钢切割件尺寸公差大概是正负0. 015” （约0.38mm） 到0.020”（约0.5mm）。对于厚度小于3/8” （约9.5mm）的薄板，斜度在2-3度。对于厚度大于1/2”（约12.7mm）的厚板，斜度在1度以内。

   边缘质量、冶金性能：热影响区很小，通常小于0.010” （约0.25mm）。断面可焊性好，光洁无挂渣。

   维护要求：维护比较简单，用户自己就能掌握，或只需厂商电话支持。

（图3）

   第三种方法是激光切割（图3）

   光纤激光是目前最新的激光技术。其使用的固态激光发生器比传统的Co2激光要更高效，而且光纤激光的波长适合在细软的光纤中传导，比起只能用镜面反射传导的Co2激光要具柔性，更易维护。高能的激光通过聚焦，熔化被切割材料，辅助气体（切碳钢时通常使用氧气）吹掉熔融的金属。激光通常用于精密切割或对非常薄的钢板（规格到1/4英寸）进行高效切割。激光可以切割厚度超过一英寸的金属，不过需要一个功率更大的激光器。激光切割的缺点是最初的设备购买价格很高。

   易用性：与最新的等离子系统类似，配备最新的数控和软件后，激光切割床也一样易学易用，因为所有的设置都是自动的。

   生产率：在薄板上生产效率最高，厚度增到¼”（约6.35mm）时，与等离子持平。 切割件精度：最好的光纤激光切割件尺寸公差大概是正负0. 01” （约0.25mm）内。优于等离子，可与水刀媲美。斜度在1度以内。

   边缘质量、冶金性能：热影响区比等离子略小。

   维护要求：相比之前的Co2激光，光纤激光的维护难度大幅降低，在厂商电话支持下，用户一般可以掌握。

   所以，我们在选择符合自己需求的方式要先明确自己的需求和实际应用，综合考虑我们今天所述的各种工艺特点，相信您一定能选择最适合的金属切割工艺和设备。

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