Cắt thép 100 mm: So sánh máy lai 20 kW laser 60 kW và oxy gas

Ở bài 1, Sơn Vũ CNC đã giới thiệu máy cắt lai laser – oxy gas là gì và nguyên lý phối hợp hai công nghệ. Bài 2 đi vào câu hỏi thực tế hơn: cắt thép 100 mm bằng máy lai 20 kW, laser 60 kW hay oxy gas thì phương án nào đáng cân nhắc?

Không chỉ nhìn công suất nguồn laser, doanh nghiệp cần so sánh thời gian xuyên lỗ, tốc độ chạy cắt và chi phí để tạo ra một chi tiết đạt yêu cầu.

Bảng so sánh ba phương án cắt thép carbon dày 100 mm

Cùng một tấm thép carbon dày 100mm, ba công nghệ cho ba kết quả rất khác nhau. Dưới đây là số liệu so sánh

Có thể bạn sẽ ngạc nhiên khi điện năng tiêu thụ của Máy cắt lai laser – oxy gas chỉ 22kWh trong khi máy cắt laser 20kW thông thường tiêu thụ khoảng 100kW khi cắt full công suất. Điều này là do ở máy cắt lai laser chỉ đóng vai trò chủ yếu là mồi lỗ, sau đó laser tắt hoặc duy trì ở mức năng lượng thấp, còn oxy gas đảm nhận vai trò cắt chính nên sẽ không tiêu thụ nhiều điện năng.

Từ bảng so sánh có ba điểm rút ra:

1. Xuyên lỗ nhanh: lợi thế khi bản vẽ có nhiều điểm bắt đầu cắt

Với chi tiết thép dày có nhiều lỗ hoặc nhiều biên dạng bên trong, thời gian xuyên lỗ được lặp lại nhiều lần. Vì vậy, chênh lệch vài giây đến vài phút ở mỗi điểm có thể tích lũy thành khác biệt đáng kể.

Theo bảng, máy lai xuyên lỗ trong 5–10 giây, so với 15–18 giây của laser 60 kW và 120–150 giây của oxy gas.

Nếu bản vẽ có 100 điểm xuyên lỗ, chỉ tính riêng công đoạn này:

Đây là phép tính từ số liệu trong bảng, chưa bao gồm di chuyển đầu cắt, chạy đường cắt, điều chỉnh thông số hoặc xử lý sự cố. Không nên quy đổi trực tiếp thành số chi tiết hoàn thành mỗi ca.

2. Tốc độ cắt: máy lai có lợi thế trong bộ số liệu này

Tốc độ 200–300 mm/phút của máy lai tương ứng 1,67–2,5 lần mức 120 mm/phút của laser 60 kW trong bảng.

So với oxy gas ở mức 180–200 mm/phút, tốc độ máy lai nằm trong khoảng bằng đến khoảng 1,1 – 1,5 lần, tùy cặp giá trị đối chiếu. Vì vậy, lợi thế của máy lai so với oxy gas cần nhìn cả tốc độ chạy cắt lẫn thời gian xuyên lỗ.

Để ước tính thời gian công nghệ, có thể dùng:

Thời gian ≈ tổng chiều dài đường cắt ÷ tốc độ cắt + số điểm xuyên lỗ × thời gian xuyên một lỗ.

Công thức cần thống nhất đơn vị và chưa tính tăng giảm tốc, di chuyển không cắt, nạp dỡ phôi hay gia công sau cắt. Với bản vẽ nhiều góc và lỗ nhỏ, tốc độ thực tế có thể khác tốc độ cắt đoạn thẳng.

3. Chất lượng mép cắt: cần tách độ nhám khỏi độ vuông góc

Theo bảng, máy lai có sai lệch vuông góc 0,2 mm, thấp hơn mức 1,2 mm của laser 60 kW và 1 mm của oxy gas.

Đây là một chỉ số đáng chú ý với chi tiết yêu cầu mặt cắt thẳng, lắp ghép chính xác hoặc chuẩn bị cho công đoạn hàn. Nếu được xác nhận trên mẫu đạt yêu cầu, sai lệch nhỏ hơn có thể giảm lượng gia công sửa mép.

Khả năng cắt lỗ Ø50 mm trên thép dày 100 mm của máy cắt lai và máy cắt laser 60kW là bằng nhau, tuy nhiên độ vát đường cắt của máy cắt lai thấp hơn nên chất lượng lỗ tốt hơn.

4. Điện năng: thấp hơn laser 60 kW khoảng 10 lần.

Nếu các giá trị 22, 280 và 18 kWh là điện năng tiêu thụ trong cùng một giờ vận hành, với cùng phạm vi thiết bị được tính, thì:

• Máy lai tiêu thụ điện năng chưa bằng 1/10 so với máy laser 60 kW..
• Oxy gas vẫn có điện năng thấp nhất trong ba giá trị: khoảng 18 kWh.

Cách diễn đạt chính xác hơn là: “Máy lai dùng điện bằng khoảng 1/10 so với laser 60 kW theo giả thiết đo tương đương.”

Tuy nhiên cần lưu ý: Máy lai và oxy gas ngoài điện ra còn sử dụng oxy, khí gas và vật tư tiêu hao; thời gian hoàn thành công việc giữa các phương án cũng khác nhau.

Chỉ tiêu cần đưa lên bàn cân là:

Chi phí/chi tiết đạt yêu cầu = tổng chi phí gia công của lô ÷ số chi tiết đạt yêu cầu.

Trong đó, tổng chi phí gồm điện, khí, vật tư, nhân công, gia công lại và phần chi phí thiết bị được phân bổ.

Nên chọn công nghệ nào để cắt thép 100 mm?

Máy cắt lai laser – oxy gas 20 kW đáng cân nhắc khi xưởng tập trung vào thép carbon dày, có nhiều điểm xuyên lỗ và cần đánh giá khả năng giảm thời gian gia công.

Laser fiber 60 kW cần được xem xét theo toàn bộ danh mục vật liệu và chiều dày của xưởng. Một bảng thử ở thép 100 mm chưa đủ để kết luận hiệu quả của máy trên mọi đơn hàng.

Oxy gas CNC vẫn cần được tính đến trong bài toán thép dày. Lợi thế điện năng phải được đặt cạnh thời gian xuyên lỗ, lượng khí tiêu thụ và yêu cầu hoàn thiện mép cắt.

Lựa chọn phù hợp là cấu hình tạo ra chi tiết đạt yêu cầu với tổng chi phí hợp lý trên đúng bản vẽ sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

Máy lai 20 kW có cắt thép 100 mm nhanh hơn laser 60 kW không?

Theo bộ số liệu trong bài, máy lai đạt 200–300 mm/phút so với 120 mm/phút của laser 60 kW. Kết luận này chỉ áp dụng cho bộ dữ liệu và điều kiện tương ứng, không đại diện cho mọi cấu hình máy.

Máy lai tiết kiệm bao nhiêu điện so với laser 60 kW?

Nếu 22 và 280 kWh là điện năng đo trong cùng thời gian và cùng phạm vi thiết bị, mức giảm là khoảng 90%.

Vì sao oxy gas dùng ít điện hơn nhưng chưa chắc có chi phí thấp nhất?

Điện chỉ là một phần chi phí. Thời gian xuyên lỗ, lượng khí tiêu thụ, nhân công và công đoạn sửa mép cũng ảnh hưởng đến chi phí mỗi chi tiết.

Nhận bảng so sánh và tư vấn cấu hình tại Sơn Vũ CNC

Anh em đang cắt thép carbon dày 100 mm và muốn so sánh phương án đầu tư? Hãy gửi Sơn Vũ CNC bản vẽ, mác thép, chiều dày và sản lượng dự kiến để trao đổi cấu hình cùng yêu cầu chạy mẫu.

Nhắn tin “SO SÁNH THÉP 100 MM” để nhận bảng thông số và tư vấn theo nhu cầu của xưởng.

Website: www.sonvucnc.com

Sơn Vũ CNC — Chất lượng vững bền, dịch vụ tận tâm.