Metale stanowią zdecydowanie najważniejszą kategorię tworzyw wykorzystywanych w przemyśle. Nic dziwnego zatem, że w dziedzinie obróbki na przestrzeni lat doszło do ogromnych zmian technologicznych. Widać to choćby po zakresie metod cięcia metali. Do najnowocześniejszych należą cięcie laserowe oraz cięcie plazmą. Warto wiedzieć, na czym polegają różnice między tymi metodami. Która z nich sprawdzi się lepiej?

Jak działa cięcie laserem?

O laserach słyszał zapewne każdy, jednak niewiele osób wie, w jaki sposób działają. W dużym skrócie: lasery to urządzenia emitujące wiązki promieniowania elektromagnetycznego w zakresie światła widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni. Różnica między laserem a dowolnym innym źródłem promieniowania, takim jak chociażby domowa żarówka polega na tym, że emitowany promień jest skoncentrowany i niesie ze sobą ogromne ilości energii. Energia ta może zostać wykorzystana do cięcia różnego rodzaju tworzyw.

Na czym polega cięcie plazmą?

Plazma nazywana jest niekiedy czwartym stanem skupienia – to zjonizowana, przypominająca gaz materia, w której większość cząsteczek jest nośnikiem energii elektrycznej. Można ją wytwarzać przepuszczając strumień sprężonego gazu (np. zwykłego powietrza, bądź mieszanek składających się z argonu, azotu, wodoru, dwutlenku węgla) przez jarzący się łuk elektryczny. Powstający w ten sposób łuk plazmowy ma ogromną temperaturę, która błyskawicznie topi metal w miejscu wykonania cięcia, a roztopiony materiał wraz ze strumieniem gazu zostaje wydmuchnięty ze szczeliny.

Czym cięcie laserowe różni się od plazmowego?

Obie opisane pokrótce metody cięcia cieszą się dużym uznaniem w branży i nie mają sobie równych jeśli chodzi o przemysłową produkcję wszelkiego rodzaju artykułów, takich jak części samochodowe, elementy z rur przy profili. Niemniej jednak poza samymi kwestiami technologicznymi, różnią się one pod wieloma względami praktycznymi:

• dokładność cięcia – nie ulega wątpliwości, że cięcie laserowe jest dużo bardziej precyzyjnie od cięcia plazmą. Jest to zasługa wysokiej koncentracji wiązki, która pozwala wycinać w tworzywach nawet najdrobniejsze szczegóły. Do tego dochodzi również jakość krawędzi obrabianego elementy, która w przypadku cięcia laserowego jest gładka, pozbawiona nierówności i nie wymaga żadnej dodatkowej obróbki wykańczającej;
• szybkość cięcia – pod tym względem przecinarki plazmowe są skuteczniejsze, niemniej różnice czasu potrzebnego do przecięcia tego samego rodzaju materiału są raczej niewielkie;
• zastosowanie – cięcie plazmą może być wykorzystywane wyłącznie do cięcia materiałów przewodzących prąd elektryczny. W praktyce oznacza to możliwość cięcia wyłącznie metali, takich jak różne gatunki stali czy miedź. Cięcie laserowe znajduje szersze zastosowanie, wiązki radzą sobie nie tylko z metalami, ale i tworzywami sztucznymi czy drewnem. Z drugiej strony plazma radzi sobie lepiej z cięciem tworzyw o większej grubości;
• koszty eksploatacyjne – przed długi czas urządzenia plazmowe były bardziej przystępne pod względem generowanych kosztów. Dziś, kiedy na rynku dostępne są lasery światłowodowe, możliwe jest znaczne obniżenie kosztu cięcia. Wynika to z faktu, że w urządzeniach tych znacznie zredukowano pobór energii elektrycznej – jest on nawet 70% niższy, niż w laserach gazowych.

Poza różnicami występują również pewne podobieństwa. Zarówno cięcie plazmą, jak i cięcie laserem stwarza pewne zagrożenie dla pracowników przebywających w pobliżu funkcjonujących maszyn. Zagrożeniem tym może być silne promieniowanie ultrafioletowe uszkadzające wzrok oraz emisja zanieczyszczeń powietrza, powstających w wyniku topienia i odparowywania naddatku ciętego materiału. W przypadku cięcia plazmą dochodzi do tego duży hałas, który może szkodzić słuchowi. Dlatego osoby obsługujące urządzenia powinny być wyposażone w niezbędny sprzęt ochronny.

Plazma czy laser – co wybrać?

Wybór między cięciem laserowym i cięciem plazmowym powinien być poprzedzony dokładną analizą potrzeb – należy wziąć w niej pod uwagę chociażby to, jakie materiały mają być cięte i jaka jest wymagana dokładność cięcia. Warto jednocześnie pamiętać, że cięcie laserowe to dziedzina przeżywająca obecnie bardzo dynamiczny rozwój – nowoczesne technologie, takie jak lasery światłowodowe są z roku na roku udoskonalane w celu zaoferowania jak najbardziej wszechstronnych narzędzi. Dlatego zdecydowanie warto się nimi zainteresować.