新闻资讯news

光纤激光切割工艺

发表时间:2017-12-20 作者:骏屹激光 阅读数:1274
0
  在金属加工应用领域中,用户经常面临如何选择最适合的金属切割工艺的问题。实际上,除了光纤激光切割工艺之外,还有其它不少切割工艺,现在主流的金属切割工艺,在切割厚度,切割精度,冶金性能,生产效率等方面都各有特点。

  下文将简单地做出一些概述性总结,希望给大家参考一二。

  不仅仅是光纤激光切割工艺,下面是对这些不同工艺的简要说明,包括火焰切割,精细等离子,3千瓦的光纤激光和水刀。一起来看一下吧……

  一.火焰切割工艺
  火焰切割工艺是我们这里讨论的所有切割技术中最简单的。其原理是先用可燃气体加热钢铁到“燃点”温度(大约是1800F),一旦通过预热达到这个温度,再喷射纯氧与炽热的钢铁产生放热反应,迅速侵蚀掉钢铁。火焰只能切碳钢,多用在1/4”(约6.35mm)到6”(约150mm)的厚度。切割速度在超过2”(约50mm)厚度时比其他工艺快。在一台数控机床上同时安装多把火焰割炬很容易,而且便宜,这样能使产能翻倍。
  5’x10’火焰切割床成本:8--18万人民币(速度低的相对简单型机床)单位零件或单位长度的切割成本:用气相当多,切割速度慢。钢板厚度越厚,相对于等离子,其切割成本越有优势。通常每英尺切割成本比等离子高,超过2”(约50mm)厚度时,成本相对较低。
  易用性:火焰数控切割床要求操作员很有经验,才能达到最快的切割速度和最好的切割质量。通常还需要一直监视切割的过程。
  生产率:火焰切割由于预热时间长,切割速度慢,所以生产效率很低。
  切割件精度:好的操作工在最合适的速度、高度、气体、喷嘴情况下,切割件尺寸公差大概是正负0.030”(约0.76mm),斜度小于1度。
  边缘质量、冶金性能:火焰切割的热影响区很大。断面粗糙并且有挂渣。
  维护要求:火焰切割床的维护比较简单,用户自己就能掌握。

  二.精细等离子切割工艺
  精细等离子是利用高温的电离气体产生高能量密度的切割电弧,所以能切割所有导电材料。最新的技术对操作者没有经验的要求。精细等离子最适合切割26gauge(约0.45mm)到2”(约50mm)厚的碳钢,以及160mm厚度内的不锈钢和铝。
  5’x10’等离子切割床成本:40--60万人民币(速度更快,配备调高和除尘)单位零件或单位长度的切割成本:约6.35mm到2”(约50mm)厚的碳钢上,等离子的切割成本相对于其他工艺是最低的。

  易用性:配备最新的数控和软件后,等离子非常易学易用。由于专业的工艺参数都已经内置在套料软件里,所以对操作者没有经验要求。


等离子切割工艺

等离子切割

  生产率:厚度大于约6.35mm时,切割速度快于激光。厚度小于2”(约50mm)时,切割速度快于火焰。等离子是所有切割工艺中速度最快、效率最高的。
  切割件精度:碳钢切割件尺寸公差大概是正负0.015”(约0.38mm)到0.020”(约0.5mm)。对于厚度小于3/8”(约9.5mm)的薄板,斜度在2-3度。对于厚度大于1/2”(约12.7mm)的厚板,斜度在1度以内。
  边缘质量、冶金性能:热影响区很小,通常小于0.010”(约0.25mm)。断面可焊性好,光洁无挂渣。

  三.光纤激光切割工艺 

  光纤激光是目前最新的激光技术。其使用的固态激光发生器比传统的Co2激光要更高效,而且光纤激光的波长适合在细软的光纤中传导,比起只能用镜面反射传导的Co2激光要具柔性,更易维护。高能的激光通过聚焦,熔化被切割材料,辅助气体(切碳钢时通常使用氧气)吹掉熔融的金属。一台3千瓦的光纤激光在切割能力和速度上相当于4到5千瓦的Co2激光。其切割能力一般能达到?”(约19mm)厚的碳钢。

光纤激光切割工艺

光纤激光切割工艺

  5’x10’光纤激光切割床成本:200--300万人民币(激光切割床要求运动精度更高,且需要遮光防护)单位零件或单位长度的切割成本:厚度小于约6.35mm时,激光切割成本最具优势。随着厚度的增加,切割速度显著降低,虽然切割质量和精度很好,但切割成本却高于等离子。
  易用性:与最新的等离子系统类似,配备最新的数控和软件后,激光切割床也一样易学易用,因为所有的设置都是自动的。
  生产率:在薄板上生产效率最高,厚度增到?”(约6.35mm)时,与等离子持平。
  切割件精度:最好的光纤激光切割件尺寸公差大概是正负0.01”(约0.25mm)内。优于等离子,可与水刀媲美。斜度在1度以内。
  边缘质量、冶金性能:热影响区比等离子略小。
  维护要求:相比之前的Co2激光,光纤激光的维护难度大幅降低,在厂商电话支持下,用户一般可以掌握。

  四.水刀切割工艺

  水刀技术已经有了数十年的历史,从蛋糕到花岗岩材质上都有着非常广泛的应用。软的材料能用纯水切割,高压水流(40,000到60,000psi)由喷嘴压缩,增加流速和能量密度。也可以在水流中加砂,砂的作用就类似于锯的齿,在水流的推动下进行切割。当前最先进的水刀泵能达到100,000psi的高压水。更高的压力意味着更快的切割速度,当然停机维护时间也会增加,因为泵的密封需要定期更换。相对于其他切割工艺,水刀最大的两个优势在于没有热影响区和能切几乎任何材质。另外水刀的切割精度很好。但水刀最大的劣势在于其切割速度很慢。

等离子切割工艺

水刀切割

  5’x10’水刀切割床成本:50--90万人民币(由于速度慢,所以运动性能要求低,比激光床便宜,比等离子床略贵)单位零件或单位长度的切割成本:由于水刀切割速度太慢,所以单位零件的切割成本相比于其他工艺是最高的。
  易用性:与最新的等离子系统类似,配备最新的数控和软件后,水刀切割床也一样易学易用。对操作者的经验要求很低。
  生产率:在碳钢和不锈钢上很慢,切铝会快点。
  切割件精度:水刀的精度是所有切割工艺中最好的,切割件尺寸公差大概是正负0.005”(约0.13mm)内。斜度在1度以内。
  边缘质量、冶金性能:对被切割的材料冶金性能没有影响。断面光滑,切割质量与砂砾和切割速度有关(越慢越光滑)。

  维护要求:维护比较简单,用户自己就能掌握。


  以上就是本文全部的五种切割工艺了,虽然粗略一看,五种工艺的切割样件都差不了多少。但是如果仔细看的话,大家就能发现空气等离子的样件有明显斜度,特别是小孔。氧气等离子的切割斜度减小,精细等离子几乎看不出来斜度。

  虽然只在1/2”(约12.7mm)的碳钢上做对比是不公平的,在这个厚度范围,激光切割机无疑是最好的选择,但是如果我们切1/8”(约3mm)的铝,相信水刀和激光会更高效、精度更高;如果尺寸要求放宽,价格低廉的空气等离子应该是最好的选择。

  所以,首先明确自己的需求和实际应用,综合考虑本文所述的各种工艺特点,相信您一定能选择最适合的金属切割工艺和设备。


  以上即为光纤激光切割工艺的全部内容,希望这篇文章能够对大家有所帮助。
广东11选5开奖结果 大象彩票平台 159彩票APP 幸运赛车开奖记录 同城彩票注册 广东11选5走势图 广东11选5 顺金彩票注册 好彩客平台 宏图棋牌APP