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大功率切/焊加工

如何选择合适的钣金切割设备

2011-08-12 返回列表

      随着钣金加工工艺的飞速发展,国内的加工工艺也是日新月异,和国外发达国家之间的差距越来越小,很多知名外资企业纷纷将制造基地转移到中国,同时,也给钣金加工带来了许多革命性的理念。    作为传统的钣金切割设备,主要有(数控的和非数控)剪床、冲床、火焰切割、等离子切割、高压水切割等等手段。这些设备在市场上占有相当大的市场份额,一则他们熟为人知,二则价格便宜,虽然他们相对于激光切割等现代工艺来说劣势非常明显,但他们也各自有自己独特的优势。
      (数控)剪床由于其主要是直线裁剪,虽然能一刀剪长达4米的板材,但它只能用在只需要直线切割的钣金加工上。一般用在板材开平后裁剪等仅仅需要直线切割的行业中。
     (数控/转塔)冲床在曲线加工上有了更多的灵活性,一台冲床中可以有一套或多套方、圆或其他特殊要求的冲头,可以一次加工出一些特定的钣金工件,最常见的就是机箱机柜行业,他们要求的加工工艺主要是直线、方孔、圆孔之类的切割,图案相对简单固定。他们主要面对的是2mm以下的碳钢板,幅面一般在2.5m×1.25m。厚度在1.5mm以上的不锈钢由于材质粘度太大比较费模具,一般是不使用冲床的。其优点是对简单图形和薄板加工速度快,缺点是冲厚钢板时能力有限,即使能冲也是工件表面有塌陷,费模具,模具开发周期长,费用高,柔性化程度不够高。国外超过2mm以上的钢板切割加工一般都使用更现代的激光切割,而不使用冲床,一则厚钢板冲剪时表面质量不高,二则冲厚钢板需要更大吨位的冲床,浪费资源,三则冲厚钢板时噪音太大,不利于环保。
       火焰切割作为最初的传统的切割方式由于其投资低,过去对加工质量要求不高,要求太高时再加一道机加工的工序可以解决,市场保有量非常大。现在它主要用来切割超过40mm的厚钢板。它的缺点是切割时热变形太大,割缝太宽,浪费材料,再者加工速度太慢,只适合粗加工。
       等离子切割和精细等离子切割跟火焰切割类似,热影响区太大,精度却比火焰切割大许多,速度也有数量级的飞跃,成为了中板加工的主力军。华工法利莱的数控精细等离子切割机作为全球顶尖的等离子切割设备的实际切割精度的上线已经达到了激光切割的下限,在切割22mm碳钢板时达到了2米多每分钟的速度,且切割端面光滑平整,斜度最好的可控制在1.5度之内,缺点是在切割薄钢板时热变形太大,斜度也较大,在精度要求高时无能为力,消耗品较为昂贵。
       高压水切割是利用高速水射流中掺杂金刚砂实行对钣金的切割,它对材质几乎没有限制,切割的厚度也几乎可达100mm以上,对陶瓷、玻璃等用热切割时容易爆裂的材质也可以切割,铜、铝等对激光高反射材料水刀是可以切割的,而激光切割却有较大的障碍。水切割的缺点是加工速度太慢,太脏,不环保,消耗品也较高。
       激光切割是钣金加工的一次工艺革命,是钣金加工中的加工中心。激光切割柔性化程度高,切割速度快,生产效率高,产品生产周期短,为客户赢得了广泛的市场。激光切割无切削力,加工无变形;无刀具磨损,材料适应性好;不管是简单还是复杂零件,都可以用激光一次精密快速成形切割;其切缝窄,切割质量好、自动化程度高,操作简便,劳动强度低,没有污染;可实现切割自动排样、套料,提高了材料利用率,生产成本低,经济效益好。该技术的有效生命期长,目前在国外超构2毫米的板材大都采用激光切割,许多国外的专家一致认为今后30-40年是激光加工技术发展的黄金时期(是钣金加工发展的方向)。
       华工激光法利莱作为全球切割焊接技术领先企业主要着力于高端激光和等离子的应用,建议20mm以内的碳钢板、10mm以内的不锈钢板及亚克力、木板等非金属材料切割推荐使用激光切割,20-50mm以内的钢板推荐使用等离子切割,更厚的钢板使用火焰切割。在加工铜、铝等对激光高反射材料和玻璃、大理石等易碎非金属材料时使用水刀切割,1mm以内的机箱机柜生产厂家在超大批量、品种相对单一的钣金加工行业使用数控冲床,再辅助其他切割手段来实行切割加工。

如何选购激光切割机
       钣金切割是一种应用非常普遍的金属加工工艺,随着科技的发展,用户对加工效率、加工质量等的要求越来越高,许多钣金加工企业开始考虑添置激光切割机。面对市场上各种各样的激光切割机,应该如何科学地评判?怎样选购合适的激光切割机呢?在这里。我们就现代激光切割机选型提出如下意见:
       目前,大功率激光切割机大都采用CO2激光器,可以稳定切割20mm以内的碳钢,10mm以内的不锈钢,8mm以下的铝合金;其次,光纤激光器在切割4mm以内的薄板时优势明显,受固体激光波长的影响,它在切割厚板时质量较差。激光切割机也不是万能的,CO2激光器的波长为10.6um,固体激光器如YAG或光纤激光器的波长为1.06um,前者比较容易被非金属吸收,可以高质量的切割木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料,后者却不易被非金属吸收,故不能切割非金属材料,但两种激光在碰到铜、银、纯铝等高反射材质时都无可奈何。
       从现在激光切割机的应用领域和用户提出的技术要求来看,激光切割机今后的发展方向无疑是高功率、大幅面、高效率、一次成型、高智能化。法利莱WALC宽幅面系列在机车行业、重工行业的普遍应用给用户带来了高效高质的生产力;CONTOUR高速高精系列切割机在工程机械、高附加值产品行业应用广泛;作为对外加工行业,超高性价比的悬臂式MINTRE激光切割机则是最好的选择。
       另外,光纤激光器搭配机器人的柔性加工系统在汽车行业及配套产业的高地位由来已久,以往是被国外集成商所垄断,近年来由于金融危机及汽车产业生产技术的不断提升,尤其是国内激光技术高端厂家如华工-法利莱在国家政策的支持下对技术的攻关,不少国外汽车中高端品牌和民族品牌尝螃蟹,国外超高价格的那份高傲和神秘面纱被揭开、撕裂,华工法利莱在近几年给汽车用户提供的汽车白车身焊接、汽车仪表板激光弱化、汽车安全气囊激光焊接、汽车保险杠、车门、中柱等机器人柔性切割机、汽车保险杠激光焊接、汽车排气管在线焊接系统、汽车变档套激光自动切割设备等等,在用户现场24小时稳定高效生产,让用户盛赞华工-法利莱的同时也让国外集成商大呼狼来了”!
       激光切割机选型要考虑的因素很多,除了要考虑目前加工工件的最大尺寸、材质、需要切割的最大厚度以及原材料幅面的大小外,更多的需要考虑未来的发展方向,比如,所做产品的技术改型后要加工的最大工件大小、钢材市场所提供材料的幅面针对自己的产品哪种最省料,上下料时间等等。激光切割机是个高投入高产出的现代化设备,时间每节约一分钟可能意味着多赚上十元人民币。周边激光切割机的现状也是激光切割机买家必须关注的要点,激烈的市场竞争须尽量避免同质化竞争。
       铁路机车、重工、工程机械等行业,虽然需要加工的零件轮廓不是太复杂,由于受制于原加工手段的制约,上的基本上是市场上常见的3015型。为了增强加工能力和效率,推荐使用法利莱WALC系列配德国rofin DC040激光发生器,幅面一般在3-4.5米宽,长度在6-30米,这样可实现中厚板的一次性加工,省时省料。当厚度超过20mm的工件比较多时,WALC和精细等离子(厚度超过45mm以上加配火焰切割)共轨切割设备则是最佳选择,适合加工3-50mm甚至更厚的钢板,上料切割同时进行,薄厚板同时切割会大大的提高加工效率。针对部分小工件,高速高精的CONTOUR40206020系列则是最佳选择。
       军工、重型汽车、客车、大型设备等行业的特点是加工对象相对稳定,高质高效则是更重要的要求,推荐使用法利莱CONTOUR DM301540206020则是最佳选择,条件允许的话,磁悬浮驱动的CONTOUR LM30154020则更好。CONTOUR系列激光切割机都是全闭环控制,单轴驱动速度都在100m/min以上,是真正的高速高精精密下料设备。
       锯片行业推荐使用法利莱profile3015配旋转工作台,目前国内做大锯片机体切割的厂家95%以上均为法利莱profile3015配旋转工作台设备。锯片行业基本上都是24小时不间断生产,考虑到夜间生产的更高的安全性及成本因素,推荐使用rofin DC025DC030激光器。Profile3015配旋转轴的另外一个大的用户市场是石油筛缝管行业。
       华工激光法利莱MINTER激光切割机作为普及激光切割机应用的成熟设备,则更适合外加工行业,其强大的切割能力碳钢为20mm,不锈钢10mm、铝合金8mm以及三方进料的高开放性和易接近性,还有其高性价比无疑是外加工行业、不锈钢行业的最佳选择。
       Profile6015等光程技术一次定位激光切割机则是汽车行业特种加工、军工、高端外加工企业、环保设备行业的最佳选择。


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