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          金屬鋼板切割工藝哪種數控切割方法最為適合

          發表時間:2017-08-08 23:08:47

             很多機械設備有很大一部分是有金屬制成的,比如起重機,為了讓金屬原材料能變成機械設備制造所需要的形狀和大小,必要的金屬切割工藝就可以派上用場了。在金屬加工應用領域中,其實切割方法的選擇取決于所需切割金屬的類型、厚度和數量,以及你需要的切割質量。用戶經常面臨如何選擇最適合的金屬切割工藝的問題。 實際上,現在主流的這幾種金屬切割工藝,在切割厚度,切割精度,冶金性能,生產效率等方面都各有特點。今天武漢華宇誠數控就來給大家分析一下常見的三種切割方法(分別是火焰切割、等離子切割、激光切割)各自的優點和缺點,然后圍繞如何選擇最符合你需要的那一種作出解答。

             首先,三種數控切割機切割方法相較而言:

             1、就速度來說,精細等離子的效率最高、速度最快,光纖激光與精細等離子持平,火焰切割比較慢,而水刀在切割鋁這一類較軟的金屬時速度會比較快,而在切割碳鋼、不銹鋼等硬性金屬材料時就非常慢了。

             2、就成本來說,火焰切割床成本最低,僅8-18萬,而精細等離子切割床成本則是40-60萬,光纖激光切割床的成本是最貴的,約為200-300萬。以同單位零件或同等單位長度來計算,精細等離子切割成本最低,水刀切割成本最高,其余兩種居中。

             3、就切割的質量來說,光纖激光,精細等離子次之,火焰切割再次之。

             4、就使用難度來說,最難得應是火焰切割,通常需要有一定的經驗才行,而其余三種切割方式相對來說更容易掌握熟練。而在相應設備的維護上,四種類型的切割床基本都是比較簡單的。其次,我們將對這些不同切割方法簡要說明,包括火焰切割、等離子切割、激光切割,作出了如下對比:

          (圖1)

          第一種方法是火焰切割(圖1)

             數控火焰切割機其原理是先用可燃氣體加熱鋼鐵到“燃點”溫度(大約是1800F),一旦通過預熱達到這個溫度,再噴射純氧與熾熱的鋼鐵產生放熱反應,迅速侵蝕掉鋼鐵?;鹧嬷荒芮刑间?,多用在1/4”(約6.35mm)到 6”(約150mm) 的厚度。切割速度在超過2” (約50mm)厚度時比其他工藝快。在一臺數控機床上同時安裝多把火焰割炬很容易,而且便宜,這樣能使產能翻倍。

             它的缺點在于這種方法只適合切割碳鋼,火焰切割對其他類型的金屬并不適用,比如不銹鋼和鋁。另外,火焰切割對操作者的學習能力要求很高,需要大量的練習、技巧和經驗才能產生良好的切割效果。此外,火焰切割的割炬需要預先加熱。像烤箱一樣,割炬也需要時間才能達到合適的溫度。

             易用性:火焰數控切割床要求操作員很有經驗,才能達到最快的切割速度和最好的切割質量。通常還需要一直監視切割的過程。

             生產率:火焰切割由于預熱時間長,切割速度慢,所以生產效率很低。

             切割件精度:好的操作工在最合適的速度、高度、氣體、噴嘴情況下,切割件尺寸公差大概是正負0. 030” (約0.76mm),斜度小于1度。

             邊緣質量、冶金性能:火焰切割的熱影響區很大。斷面粗糙并且有掛渣。

             維護要求:火焰切割床的維護比較簡單,用戶自己就能掌握。

          (圖2)

             第二種方法是等離子切割(圖2)

             數控等離子切割機利用高溫的電離氣體產生高能量密度的切割電弧,所以能切割所有導電材料。最新的技術對操作者沒有經驗的要求。精細等離子最適合切割26 gauge(約0.45mm) 到2”(約50mm)厚的碳鋼,以及6¼”(約160mm)厚度內的不銹鋼和鋁。這是等離子切割的主要賣點:多功能。它可以切割大多數種類的金屬(低碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、黃銅等),甚至是生銹的、帶漆的或臟的金屬。等離子還可以切割網孔狀的金屬。另外,在切割厚的和薄的金屬時它都同樣擅長。

             等離子切割的缺點是,它的設備成本比火焰切割更高,雖然切割質量很好而且始終穩定,但它在切割更纖薄的材料時不如激光切割。

             易用性:配備最新的數控和軟件后,等離子非常易學易用。由于專業的工藝參數都已經內置在套料軟件里,所以對操作者沒有經驗要求。

             生產率:厚度大于¼”(約6.35mm)時,切割速度快于激光。厚度小于2”(約50mm)時,切割速度快于火焰。等離子是所有切割工藝中速度最快、效率最高的。

             切割件精度:碳鋼切割件尺寸公差大概是正負0. 015” (約0.38mm) 到0.020”(約0.5mm)。對于厚度小于3/8” (約9.5mm)的薄板,斜度在2-3度。對于厚度大于1/2”(約12.7mm)的厚板,斜度在1度以內。

             邊緣質量、冶金性能:熱影響區很小,通常小于0.010” (約0.25mm)。斷面可焊性好,光潔無掛渣。

             維護要求:維護比較簡單,用戶自己就能掌握,或只需廠商電話支持。

          (圖3)

             第三種方法是激光切割(圖3)

             光纖激光是目前最新的激光技術。其使用的固態激光發生器比傳統的Co2激光要更高效,而且光纖激光的波長適合在細軟的光纖中傳導,比起只能用鏡面反射傳導的Co2激光要具柔性,更易維護。高能的激光通過聚焦,熔化被切割材料,輔助氣體(切碳鋼時通常使用氧氣)吹掉熔融的金屬。激光通常用于精密切割或對非常薄的鋼板(規格到1/4英寸)進行高效切割。激光可以切割厚度超過一英寸的金屬,不過需要一個功率更大的激光器。激光切割的缺點是最初的設備購買價格很高。

             易用性:與最新的等離子系統類似,配備最新的數控和軟件后,激光切割床也一樣易學易用,因為所有的設置都是自動的。

             生產率:在薄板上生產效率最高,厚度增到¼”(約6.35mm)時,與等離子持平。 切割件精度:最好的光纖激光切割件尺寸公差大概是正負0. 01” (約0.25mm)內。優于等離子,可與水刀媲美。斜度在1度以內。

             邊緣質量、冶金性能:熱影響區比等離子略小。

             維護要求:相比之前的Co2激光,光纖激光的維護難度大幅降低,在廠商電話支持下,用戶一般可以掌握。

             所以,我們在選擇符合自己需求的方式要先明確自己的需求和實際應用,綜合考慮我們今天所述的各種工藝特點,相信您一定能選擇最適合的金屬切割工藝和設備。

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