近几年，随着数控等离子切割机切割技术日趋成熟，具有切割速度快、质量好的数控等离子切割设备已逐渐被企业所采用，同时，等离子消耗品价格的相互竞争，使得等离子切割成本进一步降低，目前可以肯定，数控等离子切割设备在1~30mm金属板材切割中完全能够取代数控火焰切割，并具有更大的优越性。
从切割方式来看，目前市面上数控切割机主要的用到的有火焰切割与等离子切割两种，用户企业对切割方式的选择除依据材料切割厚度外，在切割成本上也将成为重要的参考标准。 下面以切割低碳钢，厚度分别为6mm、20mm、25mm直径为500的圆盘为例，比较分析采用美国飞马特AutoCut200机用等离子与数控火焰切割机在相同厚度下切割的综合经济分析。
一、生产效率
材料:低碳钢
|
工艺 |
厚度(mm) |
切割速度(mm/min) |
单件下料时间(分钟) |
下料件数(小时) |
|
等离子 |
6 |
3000 |
0.52 |
115 |
|
20 |
1900 |
0.8 |
75 |
|
|
25 |
1300 |
1.21 |
50 |
|
|
火焰 |
6 |
600 |
2.62 |
23 |
|
20 |
400 |
4.1 |
15 |
|
|
25 |
380 |
4.13 |
14 |
结论:
等离子切割6mm钢板的效率是火焰切割的115/23=5倍
等离子切割20mm钢板的效率是火焰切割的75/15=5倍
等离子切割25mm钢板的效率是火焰切割的50/14=3.6倍
二、生产成本
火焰切割适用于碳板，对于不锈钢、铝、铜等有色金属，火焰无法切割。切割厚度在200MM以内，配备特殊割嘴最大切割可达到350MM，另外由于火焰切割热量发散，对于5MM以下材料切割存在切割变形较大的问题。按8小时连续切割时间计算，在切割成本上，以乙炔氧为例，将损耗一瓶乙炔，四瓶氧气，按目前市面售价，乙炔气78元/瓶，氧气16元/瓶，则8小时工作成本为:78元/瓶*1瓶+16元/瓶*4瓶=142元。
等离子切割适用于不锈钢、铝、铜等有色金属，在切割厚度上，按目前等离子电源厂家提供的产品参数，等离子切割可以达到100MM，但相应切割成本将呈倍数放大，再此不作参考。实际切割中，等离子切割针对10MM以上材料将需要考虑等离子电源成本，目前等离子切割在20MM以下较为普遍，具有切割速度快，变形尺度小等特点。在厚板切割中，割口存在V型坡口。，在切割成本上，以6KW等离子电源为例，在切割20MM以下材料时，损耗成本为每小时6KW用电，8小时工作用电为48KW，工业用电平均计价1.20元/度，则电费共计57.6元。另外中上等质量电极，喷嘴每套20元左右(国产)，根据切割材料厚度，20MM以内8小时平均损耗在1.5-2.5个左右，则8小时工作累计成本在87.6-107.6元，均价97.6元。
三、切割质量
等离子切割在切割6mm至25mm(最厚30mm)不同厚度的低碳钢时，挂渣少、切割面光洁度优于Ra12.5μm、工件热变形小等，并且切口具有良好的可焊接性，切割16mm以下钢板的各项质量指标更要明显优于火焰切割。
四、综合分析
等离子与火焰切割效率与成本比较列表:
|
板厚 |
内容 |
氧-乙炔 |
氧-混合气 |
等离子 |
|
6mmф500圆盘 |
切割速度(mm/min) |
600 |
600 |
3000 |
|
每小时件数(件) |
23 |
23 |
115 |
|
|
每小时成本(元) |
15.88 |
13.38 |
61.33 |
|
|
每米成本(元) |
0.45 |
0.38 |
0.34 |
|
|
每件成本(元) |
0.69 |
0.58 |
0.53 |
|
|
20mmф500圆盘 |
切割速度(mm/min) |
400 |
400 |
1900 |
|
每小时件数(件) |
15 |
15 |
75 |
|
|
每小时成本(元) |
17.67 |
15.29 |
70.46 |
|
|
每米成本(元) |
0.74 |
0.64 |
0.62 |
|
|
每件成本(元) |
1.178 |
1.02 |
0.95 |
|
|
25mmф500圆盘 |
切割速度(mm/min) |
380 |
380 |
1300 |
|
每小时件数(件) |
14 |
14 |
50 |
|
|
每小时成本(元) |
20.17 |
17.67 |
70.46 |
|
|
每米成本(元) |
0.89 |
0.78 |
0.9 |
|
|
每件成本(元) |
1.44 |
1.26 |
1.41 |
综合上述分析，同等时间内等离子切割成本约占火焰切割成本的69%，采用等离子切割工艺，在切割6~25mm钢板时，比氧-乙炔切割成本降低了23~41%，比氧-混合气切割成本降低了10~34%，而效率却提高了260%~400%。可见，在中薄板切割中，采用等离子切割工艺虽然一次性投资大，但所获得的综合效益却是相当可观的。
但从用户企业购买角度出发，还需要考虑切割频率、数量以及设备购买成本等方面因素，同时对于切割操作工的切割经验也有较大关系，用户企业在选择购买数控切割设备时，还需听取专业人士意见。
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