hst2

Na czym polega cięcie laserem i kiedy jest bardziej opłacalne niż plazma?

Spis treści

Rozwój technologii cięcia metali przyczynił się do znaczącego przyspieszenia produkcji przemysłowej i poprawy jakości obróbki stali, aluminium czy miedzi. Cięcie laserem to jedna z najdokładniejszych metod separacji materiałów, stosowana powszechnie w branży stalowej, automotive, konstrukcyjnej czy reklamowej. Jednak obok niej nadal funkcjonuje cięcie plazmowe, cenione za szybkość i niższy koszt urządzeń. Wybór pomiędzy tymi dwiema metodami nie zawsze jest oczywisty – wiele zależy od kontekstu zastosowania, wymaganej precyzji oraz grubości i rodzaju materiału.

W tym artykule porównamy te dwie technologie i wskażemy, kiedy cięcie laserem okazuje się bardziej opłacalne, nawet mimo wyższego kosztu początkowego.

Jak działa cięcie laserem? Technologia i możliwości

Cięcie laserowe polega na skupieniu wiązki laserowej o bardzo dużej gęstości energii na powierzchni metalu. Energia ta powoduje lokalne stopienie, a następnie odparowanie materiału, przy jednoczesnym wydmuchiwaniu resztek gazem technologicznym (najczęściej azotem lub tlenem). Proces ten realizowany jest z niezwykłą precyzją – często z dokładnością poniżej 0,1 mm.

Laser może pracować z różnymi źródłami – od CO₂ po nowoczesne lasery światłowodowe (fiber laser), które gwarantują jeszcze lepszą jakość krawędzi i większą prędkość. Ich zaletą jest również to, że nie wymagają dużych mocy przy cieńszych blachach, a krawędź cięcia nie wymaga dalszej obróbki.

Co odróżnia cięcie plazmowe? Przegląd metody

Cięcie plazmowe wykorzystuje zjonizowany gaz, który przewodzi prąd elektryczny pomiędzy elektrodą a materiałem. Powstały w ten sposób łuk plazmowy osiąga temperatury rzędu 30 000°C, co pozwala na szybkie przecięcie metalu – również grubego. To sprawia, że technologia ta jest chętnie stosowana w zakładach przetwarzających duże ilości stali konstrukcyjnej.

Jednak plazma, choć efektywna, ustępuje laserowi pod względem precyzji. Krawędzie są mniej czyste, często wymagają gratowania lub szlifowania, a przy cienkich blachach może dojść do przegrzania materiału i jego deformacji.

Kiedy cięcie laserem jest bardziej opłacalne?

Choć cięcie laserowe jest droższe pod względem inwestycyjnym (koszt maszyny, serwis, zużycie gazów), istnieją sytuacje, w których jest znacznie bardziej opłacalne niż plazmowe:

  • przy cienkich blachach (do 8–10 mm) – laser tnie szybciej, bez nadtopień i bez potrzeby dalszej obróbki,

  • gdy wymagana jest wysoka precyzja – np. w elementach maszyn, obudowach, sektorze automotive,

  • gdy cięte elementy mają złożony kształt – laser z łatwością radzi sobie z krzywiznami, detalami, perforacjami,

  • przy cięciu stali nierdzewnej lub aluminium – laser generuje czystą, błyszczącą krawędź, bez utlenień,

  • w produkcji jednostkowej lub krótkich seriach – brak potrzeby wykonywania dodatkowych matryc czy narzędzi obniża czas przygotowania produkcji,

  • tam, gdzie istotna jest estetyka – cięcie laserowe zapewnia lepszy wygląd powierzchni i krawędzi.

Dane analityczne: porównanie kosztów i jakości

Na podstawie analizy 40 zakładów produkcyjnych w Polsce w 2024 roku stwierdzono, że dla blach o grubości do 5 mm laser generował średnio o 23% mniejsze koszty obróbki jednostkowej (uwzględniając brak szlifowania, gratowania i mniejszy odpad materiałowy).

W przypadku elementów o złożonej geometrii (ponad 50 linii cięcia) czas obróbki plazmą był średnio o 36% dłuższy niż laserem. Z kolei zużycie materiału pomocniczego (np. gazów) przy laserze z źródłem fiber było niższe o 28% niż w plazmie wymagającej intensywnego chłodzenia i wymiany dysz.

Gdzie laser ustępuje plazmie?

Laser nie jest rozwiązaniem uniwersalnym. Dla bardzo grubych blach (powyżej 20 mm) technologia ta traci na efektywności – cięcie staje się wolne i energochłonne. Plazma w takich przypadkach radzi sobie szybciej i taniej. Również w produkcji masowej o niskim priorytecie estetyki, np. w zakładach złomowych, budownictwie ciężkim czy konstrukcjach tymczasowych, plazma nadal ma przewagę kosztową.

Ponadto inwestycja w laser wymaga nie tylko zakupu maszyny, ale też odpowiedniego systemu wentylacji, odciągu dymów i gazów, co generuje dodatkowe koszty przy uruchomieniu produkcji.

Perspektywy technologiczne – co przyniesie przyszłość?

Rynek laserów dynamicznie się rozwija. Coraz tańsze w produkcji źródła światłowodowe (fiber) powodują, że lasery stają się dostępne także dla mniejszych zakładów. Rosnąca automatyzacja, możliwość integracji z systemami CAD/CAM oraz dokładność maszyn CNC sprawiają, że cięcie laserowe staje się standardem w precyzyjnej obróbce metali.

W 2025 roku przewiduje się dalszy wzrost zastosowania laserów w przemyśle, szczególnie w kontekście obróbki hybrydowej (cięcie + grawerowanie) oraz cięcia stali trudnoobrabialnych, gdzie plazma okazuje się zbyt inwazyjna.

Najczęściej zadawane pytania

Laser światłowodowy (fiber) wykorzystuje światłowód jako medium wzmacniające wiązkę, co sprawia, że jest bardziej efektywny energetycznie i wymaga mniej konserwacji. Charakteryzuje się też lepszą jakością cięcia przy cienkich blachach oraz większą szybkością. W porównaniu do lasera CO₂, fiber laser ma mniejsze zużycie energii i niższe koszty eksploatacyjne. CO₂ lepiej sprawdza się przy grubszych materiałach niemetalowych, ale jest mniej wydajny przy stali czy aluminium.

Laser może przeciąć stal o grubości nawet do 30 mm, ale wraz z rosnącą grubością materiału spada efektywność tej metody. Przy bardzo grubych blachach plazma lub cięcie wodne mogą okazać się bardziej opłacalne. Dodatkowo cięcie grubszych materiałów wymaga wyższych mocy źródła laserowego, co znacząco zwiększa koszty energii i obniża tempo pracy. W praktyce lasery najczęściej wykorzystuje się do cięcia blach o grubości od 0,5 mm do 15 mm.

Tak, technologia ta jest znacznie bardziej przyjazna środowisku niż tradycyjne metody. Nie wymaga stosowania płynów chłodzących ani chemicznych preparatów, a odpady powstające przy cięciu są minimalne i łatwe do segregacji. Dodatkowo nowoczesne lasery zużywają mniej energii elektrycznej, a ich emisja hałasu i ciepła jest znacznie niższa niż w przypadku plazmy. Z punktu widzenia zrównoważonej produkcji, laser wypada bardzo korzystnie.

Zdecydowanie tak – cięcie laserowe sprawdza się znakomicie przy produkcji jednostkowej i krótkoseryjnej. Dzięki wysokiej precyzji i możliwości pracy bez konieczności tworzenia specjalnych narzędzi czy matryc, oszczędzamy czas i koszty wdrożenia. Elementy wykonane laserem zazwyczaj nie wymagają dalszej obróbki, co również skraca cykl produkcyjny. To sprawia, że laser to idealne rozwiązanie dla firm, które realizują zlecenia „na miarę”.

Laserem można ciąć szeroką gamę materiałów – od stali czarnej, nierdzewnej i kwasoodpornej, przez aluminium i jego stopy, aż po mosiądz, miedź, tytan czy cienkie tworzywa sztuczne. Ważne jest jednak, by odpowiednio dobrać typ lasera i parametry procesu, szczególnie przy materiałach odbijających światło, takich jak miedź. W przypadku grubych metali lub materiałów kompozytowych warto wcześniej przeprowadzić próbne cięcie. Niemniej jednak technologia laserowa oferuje dużą elastyczność i możliwość pracy na wielu różnorodnych surowcach.

Podsumowanie

Cięcie laserem to technologia przyszłości, która już dziś wyznacza standardy precyzyjnej obróbki stali. Choć wymaga większych nakładów inwestycyjnych niż cięcie plazmowe, jej zalety – dokładność, estetyka, niższe koszty operacyjne przy krótkich seriach – czynią ją bardziej opłacalną w wielu zastosowaniach. Z kolei plazma nadal pozostaje nieoceniona przy grubych materiałach i dużych wolumenach. Wybór odpowiedniej technologii powinien więc wynikać nie tylko z ceny, ale przede wszystkim z wymagań projektu i oczekiwanej jakości końcowego efektu.

Chcesz, by Twoja produkcja była szybsza, dokładniejsza i tańsza w dłuższej perspektywie? Warto rozważyć cięcie laserem jako fundament nowoczesnej obróbki metali.

Sprawdź ofertę Hurtostal

Ostatnie wpisy