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武漢光纖激光切割機在鈑金行業的應用分析
- 2019-03-16-

  隨著鈑金加工工藝的飛速拓展,國內的加工工藝也是一日千里,和國外興盛國度之間的差距越來越小,許多知名外資企業紛紛將制造基地轉移到中國,同時武漢光纖激光切割機也給鈑金加工帶來了許多反動性的理念。

  作為傳統的鈑金切割設備,主要有(數控的和非數控)剪床、沖床、火焰切割、等離子切割、高壓水切割等等手段。這些設備在市場上占有相當大的市場份額,一則他們熟為人知,二則價格便宜,雖然他們相對于激光切割等現代工藝來說劣勢非常明顯,但他們也各自有自己獨特的優勢。

 ?。〝悼兀┘舸灿捎谄渲饕侵本€裁剪,雖然能一刀剪長達4米的板材,但它只能用在只需要直線切割的鈑金加工上。一般用在板材開平后裁剪等僅僅需要直線切割的行業中。

 ?。〝悼?磚塔)沖床在曲線加工上有了更多的靈活性,一臺沖床中可以有一套或多套方、圓或其他特殊要求的沖頭,可以一次加工出一些特定的鈑金活,常見的就是機箱機柜行業,他們要求的加工工藝主要是直線、方孔、圓孔之類的切割,圖案相對簡單固定。他們主要面對的是2mm以下的碳鋼板,幅面一般在2.5mX1.25m。厚度在1.5mm以上的不銹鋼由于材質粘度太大比較費模具,一般是不使用沖床的。其優點是對簡單圖形和薄板加工速度快,缺點是沖厚鋼板時能力有限,即使能沖也是工件表面有塌陷,費模具,模具開發周期長,費用高,柔性化程度不夠高。國外超過2mm以上的鋼板切割加工一般都使用更現代的激光切割,而不使用沖床,一則厚鋼板沖剪時表面質量不高,二則沖厚鋼板需要更大噸位的沖床,浪費資源,三則沖厚鋼板時噪音太大,不利于環保。

  火焰切割作為傳統的切割方式由于其投資低,過去對加工質量要求不高,要求太高時再加一道機加工的工序可以解決,市場保有量非常大?,F在它主要用來切割超過40mm的厚鋼板。它的缺點是切割時熱變形太大,割縫太寬,浪費材料,再者加工速度太慢,只適合粗加工。

  等離子切割和精細等離子切割跟火焰切割類似,熱影響區太大,精度卻比火焰切割大許多,速度也有數量級的飛躍,成為了中板加工的主力軍。缺點是在切割薄鋼板時熱變形太大,斜度也較大,在精度要求高時無能為力,消耗品較為昂貴。

  高壓水切割是利用高速水射流中摻雜金剛砂實行對鈑金的切割,它對材質幾乎沒有限制,切割的厚度也幾乎可達100mm以上,對陶瓷、玻璃等用熱切割時容易爆裂的材質也可以切割,銅、鋁等對激光高反射材料水刀是可以切割的,而激光切割卻有較大的障礙。其缺點是加工速度太慢,太臟,不環保,消耗品也較高。

  激光切割是鈑金加工的一次工藝革命,是鈑金加工中的“加工中心”;激光切割柔性化程度高,切割速度快,生產效率高,產品生產周期短,為客戶贏得了廣泛的市場。激光切割無切削力,加工無變形;無刀具磨損,材料適應性好;不管是簡單還是復雜零件,都可以用激光一次精密快速成形切割;其切縫窄,切割質量好、自動化程度高,操作簡便,勞動強度低,沒有污染;可實現切割自動排樣、套料,提高了材料利用率,生產成本低,經濟效益好。該技術的有效生命期長,目前在國外超過2毫米厚度的板材大都采用激光切割,許多國外的專家一致認為今后30-40年是激光加工技術發展的黃金時期(是鈑金加工發展的方向)。

  一般來講,建議20mm以內的碳鋼板、10mm以內的不銹鋼板及亞克力、木板等非金屬材料切割推薦使用激光切割,20-50mm以內的鋼板推薦使用等離子切割,更厚的鋼板使用火焰切割。在加工銅、鋁等對激光高反射材料和玻璃、大理石等易碎非金屬材料時使用水刀切割,1mm以內的機箱機柜上產廠家在超大批量,品種相對單一的鈑金加工行業使用數控沖床,再輔助其他切割手段來實行切割加工。

  首先,作為主流的傳統的激光切割機都采用CO2激光器,可以穩定切割20mm以內的碳鋼,10mm以內的不銹鋼,8mm以下的鋁合金;其次,光纖激光器在切割4mm以內的薄板時優勢明顯,受固體激光波長的影響它在切割厚板時質量較差。激光切割機也不是通用的,CO2激光器的波長為10.6um,固體激光器如YAG或光纖激光器的波長為1.06um,前者比較容易被非金屬吸收,可以高質量的切割木材、亞克力、PP、有機玻璃等非金屬材料,后者卻不易被非金屬吸收,故不能切割非金屬材料,但兩種激光在碰到銅、銀、純鋁等高反射材質時都無可奈何。

  隨著激光技術的高速發展和生產工藝的不斷提升,激光切割作為精密下料設備正在悄然代替傳統的沖剪設備,面對眼花繚亂、品目繁雜的激光切割機型號,以及某些商家胡亂的吹噓,更令激光切割機買家一頭霧水。三工光電就現代激光切割機選型提出如下意見:

  從現在激光激光切割機的應用領域和用戶提出的技術要求來看,激光切割機今后的發展方向無疑是高功率、大幅面、高效率、一次成型、高智能化。寬幅面系列在機車行業、重工行業的普遍應用給用戶帶來了高效高質的生產力;高速高精系列切割機在工程機械、高附加值產品行業應用廣泛;作為對外加工行業,超高性價比的懸臂式激光切割機則是好的選擇。

  另外,光纖激光器搭配機器人的柔性加工系統在汽車行業及配套產業的高地位由來已久,以往是被國外集成商所壟斷,近年來由于金融危機及汽車產業生產技術的不斷提升,不少國外汽車中高端品牌和民族品牌嘗螃蟹,國外超高價格的那份高傲和神秘面紗被揭開、撕裂,在近幾年給汽車用戶提供的汽車白車身焊接、汽車儀表板激光弱化、汽車安全氣囊激光焊接、汽車保險杠、車門、中柱等機器人柔性切割機、汽車保險杠激光焊接、汽車排氣管在線焊接系統、汽車變檔套激光自動切割設備等等,在用戶現場24小時穩定高效生產可以看出國內企業已具備了一定的實力。

  激光切割機選型要考慮的因素很多,除了要考慮目前加工工件的尺寸、材質、需要切割的厚度以及原材料幅面的大小外,更多的需要考慮未來的發展方向,比如,所做產品的技術改型后要加工的工件大小、鋼材市場所提供材料的幅面針對自己的產品哪種省料,上下料時間等等。激光切割機是個高投入高產出的現代化設備,時間每節約一分鐘可能意味著多賺上十元人民幣。周邊激光切割機的現狀也是激光切割機買家必須關注的要點,激烈的市場競爭須盡量避免同質化競爭。

  鐵路機車、重工、工程機械等行業,需要加工的零件輪廓不是太復雜,為了增強加工能力和效率,推薦使用寬幅面系列,幅面一般在3-4.5米寬,長度在6-30米,這樣可實現中厚板的一次性加工,省時省料。當厚度超過20mm的工件比較多時,寬幅面和精細等離子(厚度超過45mm以上加配火焰切割)共軌切割設備則是選擇,適合加工3-50mm甚至更厚的鋼板,上料切割同時進行,薄厚板同時切割會大大的提高加工效率。針對部分小工件,高速高精系列則是選擇。

武漢光纖激光切割機

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