很多機械設備有很大一部分是有金屬制成的，比如起重機，為了讓金屬原材料能變成機械設備制造所需要的形狀和大小，必要的金屬切割工藝就可以派上用場了。在金屬加工應用領域中，其實切割方法的選擇取決于所需切割金屬的類型、厚度和數量，以及你需要的切割質量。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。今天武漢華宇誠數控就來給大家分析一下常見的三種切割方法（分別是火焰切割、等離子切割、激光切割）各自的優點和缺點，然后圍繞如何選擇最符合你需要的那一種作出解答。

   首先，三種數控切割機切割方法相較而言：

   1、就速度來說，精細等離子的效率最高、速度最快，光纖激光與精細等離子持平，火焰切割比較慢，而水刀在切割鋁這一類較軟的金屬時速度會比較快，而在切割碳鋼、不銹鋼等硬性金屬材料時就非常慢了。

   2、就成本來說，火焰切割床成本最低，僅8-18萬，而精細等離子切割床成本則是40-60萬，光纖激光切割床的成本是最貴的，約為200-300萬。以同單位零件或同等單位長度來計算，精細等離子切割成本最低，水刀切割成本最高，其余兩種居中。

   3、就切割的質量來說，光纖激光，精細等離子次之，火焰切割再次之。

   4、就使用難度來說，最難得應是火焰切割，通常需要有一定的經驗才行，而其余三種切割方式相對來說更容易掌握熟練。而在相應設備的維護上，四種類型的切割床基本都是比較簡單的。其次，我們將對這些不同切割方法簡要說明，包括火焰切割、等離子切割、激光切割，作出了如下對比：

（圖1）

第一種方法是火焰切割（圖1）

   數控火焰切割機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。

   它的缺點在于這種方法只適合切割碳鋼，火焰切割對其他類型的金屬并不適用，比如不銹鋼和鋁。另外，火焰切割對操作者的學習能力要求很高，需要大量的練習、技巧和經驗才能產生良好的切割效果。此外，火焰切割的割炬需要預先加熱。像烤箱一樣，割炬也需要時間才能達到合適的溫度。

   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。

（圖2）

   第二種方法是等離子切割（圖2）

   數控等離子切割機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6¼”（約160mm）厚度內的不銹鋼和鋁。這是等離子切割的主要賣點：多功能。它可以切割大多數種類的金屬（低碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、黃銅等），甚至是生銹的、帶漆的或臟的金屬。等離子還可以切割網孔狀的金屬。另外，在切割厚的和薄的金屬時它都同樣擅長。

   等離子切割的缺點是，它的設備成本比火焰切割更高，雖然切割質量很好而且始終穩定，但它在切割更纖薄的材料時不如激光切割。

   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¼”（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。

   維護要求：維護比較簡單，用戶自己就能掌握，或只需廠商電話支持。

（圖3）

   第三種方法是激光切割（圖3）

   光纖激光是目前最新的激光技術。其使用的固態激光發生器比傳統的Co2激光要更高效，而且光纖激光的波長適合在細軟的光纖中傳導，比起只能用鏡面反射傳導的Co2激光要具柔性，更易維護。高能的激光通過聚焦，熔化被切割材料，輔助氣體（切碳鋼時通常使用氧氣）吹掉熔融的金屬。激光通常用于精密切割或對非常薄的鋼板（規格到1/4英寸）進行高效切割。激光可以切割厚度超過一英寸的金屬，不過需要一個功率更大的激光器。激光切割的缺點是最初的設備購買價格很高。

   易用性：與最新的等離子系統類似，配備最新的數控和軟件后，激光切割床也一樣易學易用，因為所有的設置都是自動的。

   生產率：在薄板上生產效率最高，厚度增到¼”（約6.35mm）時，與等離子持平。 切割件精度：最好的光纖激光切割件尺寸公差大概是正負0. 01” （約0.25mm）內。優于等離子，可與水刀媲美。斜度在1度以內。

   邊緣質量、冶金性能：熱影響區比等離子略小。

   維護要求：相比之前的Co2激光，光纖激光的維護難度大幅降低，在廠商電話支持下，用戶一般可以掌握。

   所以，我們在選擇符合自己需求的方式要先明確自己的需求和實際應用，綜合考慮我們今天所述的各種工藝特點，相信您一定能選擇最適合的金屬切割工藝和設備。

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