大多数加工操作的第一阶段是切割，无论工件、棒材、棒材或板材的形状如何。 切割是指将工件劈开或将其转变成所需的几何形状。 切割工艺有两种常见类型：剪切和非剪切切割。
在我们以前 刊文, “在“钣金切割工艺基础”一书中，我们深入研究了锯切、冲孔、拉削、落料和纵切等剪切切割技术，这些技术涉及施加超出材料最大剪切强度的剪切力来切割指定位置。
然而，在本文中，我们的重点将是非剪切方法。 具体来说，我们将讨论三种主要非剪切切割技术的功能： 激光切割、水射流和等离子切割。非剪切切割 由于其能够切割复杂的形状、使用多种材料并产生高质量的结果，因此在制造业中变得越来越重要。 话虽如此，让我们探讨一下激光、水射流和等离子切割的优点和应用。
数控激光切割能力
数控激光切割
数控 激光切割 该技术使用强激光束将工件切割成所需形状。它是一种精密制造工艺，适用于多种材料。它最适合导电性低的脆性材料， 钢材激光切割， 和碳钢切割。
激光以集中光束的形式发射光子，击中切割位置，熔化工件，并形成坚固的接头。
- 厚度能力
机械加工项目需要切割不同厚度的板材和其他工件。 激光切割应用适用于厚度为 0.5 至 12 毫米的部件。厚度范围取决于激光机的功能和材料类型。
增加力量 激光切割机 提高了切割最厚工件的能力。 但不建议厚度超过 12 毫米。 它降低了结果的质量。
| 激光功率（W） | 课程教材 | 最大厚度（毫米） |
| 500W 瓦 | 碳素钢 | 6 |
| 不锈钢 | 3 | |
| 铝板 | 2 | |
| 铜 | 2 | |
| 1000W 瓦 | 碳素钢 | 10 |
| 不锈钢 | 5 | |
| 铝板 | 3 | |
| 铜 | 3 | |
| 200W | 碳素钢 | 16 |
| 不锈钢 | 8 | |
| 铝板 | 5 | |
| 铜 | 5 | |
| 3000W 瓦 | 碳素钢 | 20 |
| 不锈钢 | 10 | |
| 铝板 | 8 | |
| 铜 | 8 |
- 制造灵活性
金属板材切割 激光可以为设计师提供更多的自由，因为它能够对多种材料进行复杂的切割。
- 切割速度
激光切割比其他传统的基于刀片的切割方法更快，可达每分钟 2 米（70 英寸），具体取决于复杂性、所需公差和材料类型。
- 精准能力
由于采用非接触式切割，激光切割即使切割复杂且尺寸尽可能小，也能提供高精度。 光纤激光切割 可以保持±0.001英寸的公差，而CO2激光保持±0.002英寸的公差。如果您的项目要求锋利和清晰的边缘，它可能是您的最佳选择。
- 材料选项
激光切割适用于多种材料，例如不锈钢、铜、钛、铝、黄铜、碳钢、木材、亚克力等。 然而，它不适合一些常见的制造材料，例如PVC、 ABS和玻璃纤维。
- 湿切能力
切割管子时，激光可以到达内壁并造成热损坏。 然而，可以使用管内的水流（低，直径<0.1英寸）来消除它。
了解更多： 激光切割过程中的常见缺陷
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水射流切割能力
水射流切割
水刀 使用高压水射流切割材料。 对于较硬的材料，水射流可能含有磨料颗粒，例如碳化硅、氧化铝、沙子和花岗岩。 当水射流以高压（210-620 MPa）冲击切割位置时，它会加速侵蚀直至切割边缘。
水射流切割有两种类型： 纯水和磨料水射流切割。 纯水喷射适用于较软的材料，例如织物、塑料和金属箔。 同时，磨料可用于切割不锈钢、碳钢、铜和其他金属工件。
使用水射流对工件进行成型对于各种应用来说都是一种非常有效的方法，特别是在热性能损坏会影响零件功能的情况下。
- 厚度能力
使用碳化硅等高磨蚀性材料，您可以切割厚达 30 厘米（硬质材料）和厚达 100 厘米（泡沫等软质材料）的材料。 因此，水射流切割是切割厚板的最佳方法。
当硬质材料颗粒与水混合时，切割较厚工件的能力会增强。 此外，水射流压力也会影响这一点。
| 材料类型 | 厚度限制 |
| 不锈钢 | 最大18厘米，理想情况是10毫米 |
| 碳素钢 | 10厘米 |
| 铝板 | 20cm |
| 铜 | 0.5至17厘米 |
- 平台精度
水射流切割提供的一般公差为±0.05毫米。 切割精度取决于工件的厚度，随着厚度的增加精度略有下降。 然而，无论如何它都不会超过2.5毫米。
- 材料选项
水射流切割几乎适用于所有材料（金刚石除外）。 它可以切割所有类型的金属、合金、复合材料、塑料等。 软质材料可以用纯水射流切割，带有磨料颗粒的水射流适用于硬质材料。
- 财产保留能力
热切割金属会影响切割位置的周围（热影响区）。 热损坏的部分会失去强度和其他机械性能。 由于水射流切割使用强压力而不是强热，因此不会有任何热影响区，并且会保留工件的所有性能。
- 切割速度
水射流切割的切割速度比激光切割低。 然而，比其他传统的基于刀片的切割方法更快，速度可达每分钟 50 厘米（30 英寸），具体取决于工件的复杂性、磨料颗粒的硬度、所需的公差和硬度。
等离子切割能力
等离子切割工艺
通常等离子体是指物质的最高热态； 它位于固体、液体和气体之后。 气体剧烈加热后会得到等离子体。 等离子切割使用氩气、氮气、压缩空气和其他气体，通过加热电弧将其转化为等离子体。 等离子体温度可达25000℃o C.
集中的等离子束创造了有效且精确的切割机制。 此时，等离子撞击材料表面并熔化切割位置，当等离子束沿厚度端行进时，高压气体将熔化的材料去除。
数控 等离子切割 在精度和重复性方面具有各种能力。 它在使用导电材料时可产生最佳效果。 能够在水中工作是最大的优势之一。
- 厚度能力
一般来说，等离子可以切割厚度达 50 毫米的工件，但先进的自动化等离子切割机可以切割厚度超过 100 毫米的工件。 然而，这也取决于材料类型。 例如，铝材不建议超过40mm。 影响厚板切割能力的其他因素包括等离子体温度、光束浓度、额定输出等。
- 平台精度
等离子弧切割的一般公差为±0.3至2.54mm。 尖端设备（如海宝切割技术）可保持低至±0.015。 此外，材料、厚度和切割机技术也会影响公差。
- 切割速度
切割速度范围为350至800毫米/分钟。 然而，速度会受到操作员技能、机器的额定输出、工件的厚度和硬度的影响。
- 材料选择
等离子切割非常适合切割铜、钢和黄铜等导电材料。 然而，不锈钢和铝等其他材料也相当兼容，因为它们的熔点较低，会导致火炬的反射。 建议避免使用导电性差的材料（如锰、铅、钨和锡）进行等离子切割。
- 水下切割能力
等离子切割技术非常适合水下作业。 切割厚度的极限取决于材料的类型和额定功率。 例如，铝、不锈钢和碳钢可在水下切割厚度达 2 英寸。
结语
非剪切切割技术可以创建更复杂的形状。 非剪切切割技术有多种功能。 激光束可以高速精确地切割，等离子提供水下切割能力，水射流可以切割非常坚硬和厚的材料。 每种非剪切切割技术还显示出一些独特的功能。 激光切割提供了设计灵活性，水射流对热性能的损害为零，而等离子体可以为高熔点材料产生最佳效果。
不同的非剪切切割技术能力允许自由精确地切割任何材料。 尽管如此，机器自动化、操作员技能和工程经验都会影响最终结果的质量。
Prolean致力于为客户提供更好的一站式加工服务。我们的 定制激光切割服务 制造形状比水射流、等离子和机械切割更复杂的零件。这使我们能够满足不同厚度、零件复杂性和其他复杂加工工艺的要求。我们经验丰富的工程师随时可以回答您的问题，并在一小时内提供典型的报价。您可以信赖我们的质量和准时交货能力，因为我们在该行业拥有多年的经验和良好的声誉。 提交报价 通过我们的网站表格或直接通过电子邮件提出请求，了解有关 Prolean 如何满足您的精密制造需求的更多信息。
常见问题
非剪切切割原理是什么意思？
在不施加剪切力（或使用刀片机构）的情况下将原始工件切割或转换成形状被称为非剪切切割原理。 它使用强热、高压或研磨介质。
哪种非剪切技术能够产生严格的公差？
与其他非剪切技术相比，激光切割技术具有更严格的公差。 它可以轻松地与所有兼容的材料板保持 ± 0.002 英寸的公差。 此外，它还提供高切割速度。
使用非剪切切割技术有哪些优点？
它几乎可以用于任何材料，切割高厚度工件，并提供精度和严格的公差，以及许多其他独特的优势。 激光束提供高切割速度和精度，激光切割具有水下切割能力，水射流可以切割非常坚韧和厚的材料。
非剪切方法的应用有哪些？
非剪切切割方法适用于汽车、建筑、五金、电子、管道、航空航天、热力和其他应用。
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