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金屬鈑金新聞

光纖激光切割機在鈑金行業(yè)的應(yīng)用分析

星之球科技 來源:武漢三工光電激光設(shè)備2015-07-23 我要評論(0 )   

作為傳統(tǒng)的鈑金切割設(shè)備,主要有(數(shù)控的和非數(shù)控)剪床、沖床、火焰切割、等離子切割、高壓水切割等等手段。

       隨著鈑金加工工藝的飛速拓展,國內(nèi)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(yè)紛紛將制造基地轉(zhuǎn)移到中國,同時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(tǒng)的鈑金切割設(shè)備,主要有(數(shù)控的和非數(shù)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(shè)備在市場上占有相當(dāng)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(xiàn)代工藝來說劣勢非常明顯,但他們也各自有自己獨特的優(yōu)勢。
  (數(shù)控)剪床由于其主要是直線裁剪,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(yè)中。
 ?。〝?shù)控/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,最 常見的就是機箱機柜行業(yè),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(zhì)粘度太大比較費模具,一般是不使用沖床的。其優(yōu)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(fā)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(xiàn)代的激光切割,而不使用沖床,一則厚鋼板沖剪時表面質(zhì)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(huán)保。
  火焰切割作為最初的傳統(tǒng)的切割方式由于其投資低,過去對加工質(zhì)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。現(xiàn)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(qū)太大,精度卻比火焰切割大許多,速度也有數(shù)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(zhì)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(zhì)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(huán)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(chǎn)效率高,產(chǎn)品生產(chǎn)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(yīng)性好;不管是簡單還是復(fù)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(zhì)量好、自動化程度高,操作簡便,勞動強度低,沒有污染; 可實現(xiàn)切割自動排樣、套料,提高了材料利用率,生產(chǎn)成本低,經(jīng)濟效益好。該技術(shù)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(shù)發(fā)展的黃金時期(是鈑金加工發(fā)展的方向)。
  一般來講,建議20mm以內(nèi)的碳鋼板、10mm以內(nèi)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(nèi)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(nèi)的機箱機柜上產(chǎn)廠家在 超大批量,品種相對單一的鈑金加工行業(yè)使用數(shù)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(tǒng)的激光切割機都采用CO2激光器,可以穩(wěn)定切割20mm以內(nèi)的碳鋼,10mm以內(nèi)的不銹鋼,8mm以下的鋁合金;其次,光纖 激光器在切割4mm以內(nèi)的薄板時優(yōu)勢明顯,受固體激光波長的影響它在切割厚板時質(zhì)量較差。激光切割機也不是萬能的,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(zhì)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(zhì)時都無可奈何。
  隨著激光技術(shù)的高速發(fā)展和生產(chǎn)工藝的不斷提升,激光切割作為精密下料設(shè)備正在悄然代替?zhèn)鹘y(tǒng)的沖剪設(shè)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(xiàn)代激光切割機選型提出如下意見:
  從現(xiàn)在激光激光切割機的應(yīng)用領(lǐng)域和用戶提出的技術(shù)要求來看,激光切割機今后的發(fā)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(yè)、重工行業(yè)的普遍應(yīng)用給用戶帶來了高效高質(zhì)的生產(chǎn)力;高速高精系列切割機在工程機械、高附加值產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用廣泛;作為對外加工行業(yè),超高性 價比的懸臂式激光切割機則是最好的選擇。
  另外,光纖激光器搭配機器人的柔性加工系統(tǒng)在汽車行業(yè)及配套產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)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(tǒng)、汽車變檔套激光自動切割設(shè)備等等,在用戶現(xiàn)場24小時穩(wěn)定高效生產(chǎn)可以看出國內(nèi)企業(yè)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最大尺寸、材質(zhì)、需要切割的最大厚度以及原材料幅面的大小外,更多的需要考慮未來的發(fā) 展方向,比如,所做產(chǎn)品的技術(shù)改型后要加工的最大工件大小、鋼材市場所提供材料的幅面針對自己的產(chǎn)品哪種最省料,上下料時間等等。激光切割機是個高投入高 產(chǎn)出的現(xiàn)代化設(shè)備,時間每節(jié)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(xiàn)狀也是激光切割機買家必須關(guān)注的要點,激烈的市場競爭須盡量避免同質(zhì) 化競爭。
  鐵路機車、重工、工程機械等行業(yè),需要加工的零件輪廓不是太復(fù)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(xiàn)中厚板的一次性加工,省時省料。當(dāng)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(shè)備則是最佳選擇,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 是最佳選擇。
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