钣金部件的制造在很大程度上依赖于精确而高效的切割方法。最流行的技术是剪切和激光切割，每种技术都具有满足特定制造需求的独特特性。
两者的主要区别很简单。剪切优先考虑速度和低成本，适合大批量简单切割，而激光切割作为一种非剪切方法，聚焦光束使材料蒸发，从而实现复杂设计和多种材料的高精度。
除此之外，这两种技术之间还有一些不同之处。这就是为什么我们将在下面发现和探索这两种技术。所以，如果你对在这两种技术之间选择一种感到困惑，那就让我们开始吧。
剪切与激光切割的比较
剪切和激光切割在很多方面都有很大不同。下面，我们讨论一下导致每种切割方法不同的一些因素。
流程
- 剪毛
这是一个机械过程。它涉及对材料施加显著的剪切力，使其沿预定线断裂。该过程依赖于相对刀片的物理相互作用，从而产生超过材料剪切强度的集中剪切应力。
- 激光切割
这是一个热加工过程。它使用高度聚焦的激光束来熔化、蒸发或烧掉材料。激光束的强度和聚焦可实现精确的切割过程控制。数控系统通常引导激光束，实现复杂的切割。
材料
- 剪毛
主要适用于金属薄板和板材。材料厚度和硬度是限制因素。较厚、较硬的材料需要更大的力。某些材料在剪切过程中可能会变形或破裂，尤其是脆性材料。
- 激光切割
用途广泛，可切割各种材料，包括金属、塑料、木材、复合材料和陶瓷。它可以处理不同厚度的材料，但较厚的材料需要更强大的激光。与剪切相比，在材料选择方面具有更大的灵活性。
速度
- 剪毛
直线切割速度非常快，尤其是在大批量生产中。机器的循环时间和材料的特性限制了速度。
- 激光切割
速度取决于材料、厚度和切割的复杂程度。对于薄材料和简单切割，速度较快；对于厚材料和复杂设计，速度较慢。对于基本的直线切割，速度通常比剪切慢。
热影响区 (HAZ)
- 剪毛
作为一种机械加工，它不会产生热影响区。当必须保持材料特性时，这是一个显著的优势。
- 激光切割
它会产生热影响区 (HAZ)，即受激光热量影响的切口周围区域。热影响区可以改变材料的属性，例如硬度和微观结构。热影响区的大小取决于激光的功率、切割速度和材料属性。
多功能
- 剪毛
仅限于直线切割。在创建复杂形状或精致设计方面用途较差。
- 激光切割
它用途广泛，能够创造复杂的形状、复杂的设计和精细的细节。与剪切相比，它提供了更大的设计灵活性。
对比表
如果您想快速了解两种切割方法之间的差异，那么此表可以为您提供很大帮助。
| 专栏 | 剪毛 | 激光切割 |
| 流程 | 机械（断裂） | 热（熔化/汽化） |
| 材料 | 金属板、板材 | 范围广泛（金属、塑料等） |
| 速度 | 高（直切） | 变量（材料、复杂性） |
| 热影响区 | 没有 | 演讲与演出 |
| 多功能 | 有限（直切） | 高（复杂形状） |
| 平台精度 | 降低 | 更高 |
| 费用 | 降低 | 更高 |
剪切和激光切割概述
抛开基本的比较，让我们来看看每种切割方法，并了解一下它们。以下是两种方法的细分——
剪切概述
剪切是一种传统的机械切割工艺，使用相对的刀片分离金属板。该技术将 切割金属板 无需去除材料，因此直线切割操作非常高效。
它是如何工作的？
剪切过程涉及将金属板放置在固定的下刀片和可移动的上刀片之间。当上刀片下降时，它会施加超过材料剪切强度的力，导致金属沿切割线断裂。该过程通常从初始穿透到断裂完成。
剪切的关键部件
- 剪板机：重型框架，配有液压或机械动力系统
- 上、下刀片：硬化钢切削刃
- 压紧装置：切割过程中固定材料的机制
- 逆止器：可调节的导轨，用于定位材料
- 床：工件的支撑面
激光切割概述
激光切割是一种热切割技术，利用聚焦光束沿精确控制的路径熔化、燃烧或蒸发材料。它无需物理工具即可实现复杂的设计和几何形状。
它是如何工作的？
产生高功率激光束，并通过光学元件聚焦到材料表面。集中的能量产生强烈的热量，使材料熔化、燃烧或蒸发。辅助气体（通常是氧气、氮气或压缩空气）吹走熔化的材料，从而形成干净的切口。CNC 根据编程模式控制光束路径。
激光切割的关键部件
- 激光谐振器：产生激光束（CO₂、光纤或 Nd:YAG）
- 光束传输系统：引导和聚焦光束的镜子和光学器件
- 数控系统：协调运动和激光功率的计算机
- 辅助气体系统：提供切割和去除熔融材料的气体
- 切割头：包含聚焦透镜和气嘴
- 切割床: 加工过程中支撑材料
精密且准确
谈到钣金切割工艺的精度和准确度方面，剪切和激光切割都有不同的方法。各种因素都会影响精度和准确度，例如：
切削公差
剪切工艺的切割公差通常在 ±0.1 毫米至 ±0.5 毫米之间，材料厚度、刀片锋利度和机器刚性对公差影响很大。具体而言，较厚的材料需要更大的力，从而导致偏转增加，因此公差更大。磨损或设置不当的刀片会加剧这一问题，缺乏结构刚性的机器也会加剧这一问题，从而导致振动和偏差。
相反，激光切割利用精细聚焦的光束和精确的 CNC 控制，可实现更严格的公差，范围从 ±0.025 毫米到 ±0.1 毫米。通过精细控制激光功率、切割速度和气体辅助，最大限度地减少热效应并确保精确的尺寸复制，可以保持这种精度。
最小特征尺寸
剪切本质上仅限于直线切割，由于刀片的固定几何形状和所涉及的机械力，无法实现内部特征。剪切产生的任何内角的半径都由刀片决定。
相反，激光切割的高度聚焦光束可以创建小至 0.1 毫米甚至更小的复杂特征，具体取决于材料厚度、激光束直径和激光参数。这种能力源于激光能够精确地蒸发或熔化局部区域的材料。
光束直径直接影响最小特征尺寸，直径越小，细节越精细。
边缘质量
剪切会产生轻微变形的边缘，包括毛刺（凸起的边缘或粗糙的表面）和翻边（由于刀片向下的力而导致的上边缘变形）。下边缘通常呈现断裂区，材料分离不均匀。这需要二次去毛刺或研磨才能实现精密应用。
另一方面，激光切割的边缘更光滑，毛刺形成最少，整个材料厚度的质量一致。虽然存在热影响区 (HAZ)，但通常不需要后处理，因为边缘质量通常足以满足大多数应用的需求。
可能看到与激光束方向平行的细小条纹，但它们很少影响功能。
定位精度
剪切精度高度依赖于操作员的技能和机器校准，从而可能产生不一致。手动定位、材料特性的变化和挡板不准确都可能导致错误。
激光切割采用带有编码器反馈和精确运动控制的先进 CNC 控制系统，可提供±0.05mm 或更高的重复定位精度。
这种自动化过程可最大限度地减少人为错误，确保切割光束的定位一致且精确，从而获得更可靠、可重复的结果。现代 CNC 系统提供实时反馈，并可调整微小偏差。
材料变形
剪切会导致材料弯曲或翘曲，尤其是较薄的材料，因为剪切会产生较大的机械力。剪切线附近的变形更为明显，会影响工件的尺寸精度。
激光切割可最大程度地减少机械变形，因为激光束施加的力最小。然而，由于局部加热，薄材料可能会发生热变形，这可以通过适当控制激光参数和气体辅助来缓解。热影响区也可能导致材料性能发生轻微变化。
表面处理
剪切会使表面更加粗糙，并留下明显的剪切痕迹，这是机械断裂工艺的特征。表面不规则性和剪切痕迹是该工艺的固有特征。
相比之下，激光切割可产生光滑的表面，并带有与激光束方向平行的细条纹。这种更光滑的表面通常无需进一步的表面处理，有助于提高效率并缩短生产时间。
然而，某些金属可能会发生氧化并产生变色，可能需要加以解决。
成本与效率
在成本和效率方面，两种切割方法存在显著差异。影响剪切和切割成本和效率的因素有很多。 激光切割金属板s.
工装和夹具成本
剪切操作所需的工具相对简单，主要由可多次重磨的刀片组成，从而降低长期成本。夹具要求通常很简单，依靠挡块和压具。
相反，激光切割需要精密光学元件、喷嘴和辅助气体输送系统，因此需要更高的工具费用。虽然复杂几何形状的夹具可能需要专门的设计，但激光切割固有的灵活性可以最大限度地减少大量专用工具的扩散，从而可能抵消一些初始工具费用。
材料利用和废弃物
由于固有的直线切割限制，剪切过程会导致材料浪费增加，特别是在制造复杂形状或遇到嵌套效率低下时。
相反，激光切割具有极高的材料利用率，能够以最小的切口宽度进行复杂的切割。先进的嵌套软件可优化零件放置，减少废料并最大程度提高材料产量。材料浪费的减少意味着长期成本的大幅节省。
劳动力成本和自动化
剪切可能需要更多的人工来处理材料和操作机器，特别是在非自动化配置中。虽然自动化可以降低劳动力成本，但剪切的固有局限性可能会限制自动化实施的范围。
相比之下，激光切割更容易实现更高程度的自动化，从而降低劳动力成本并提高生产效率。CNC 控制和自动化物料处理系统最大限度地减少了人工干预，有助于长期节省成本并提高生产率。
零件复杂性和设计变更
剪切限制了设计的灵活性，将制造限制为简单的直线切割，并增加了复杂部件生产的成本。设计修改需要调整物理工具，从而导致停机和成本增加。
相反，激光切割具有出色的设计灵活性，只需进行最少的工具更换即可生产复杂的几何形状。设计修改可通过软件调整轻松实现，从而减少停机时间和成本。
维护和停机时间
剪切机通常需要较少的维护，其特点是机械部件更简单，并且停机时间最短，主要限于刀片的磨削或更换。
然而，激光切割需要更复杂的维护，包括光学元件清洁、校准和激光源维护。更换激光源或校准系统可能造成大量停机时间，这凸显了预防性维护对最大限度地减少中断的重要性。
后期处理成本
剪切操作通常需要二次去毛刺或研磨以去除毛刺并提高边缘质量，从而增加劳动力成本和生产时间。
相反，激光切割的边缘更干净，毛刺最少，减少或消除了后处理的需要。后处理成本的降低有助于提高整体效率并节省成本。
结语
总之，选择剪切还是激光切割是一个战略决策，它对生产效率和成本效益有重大影响。剪切是大批量生产标准化零件的可行选择。相反，激光切割是复杂设计、多样化材料应用和快速成型的理想选择。
现在，无论您选择剪切还是激光切割，选择合适的制造商都很重要。就钣金制造而言，Zintilon 是剪切和激光切割的最佳选择之一。它们可确保其工艺的最佳精度和效率。
太棒了，在一起
