發(fā)布時間:2016-05-03 23:32:28
傳統(tǒng)的切割工藝手段有火焰切割,等離子切割,水刀切割和線切割和沖床加工等等,光纖激光切割機作為近年新興的工藝手段,是把能量密度很高的激光束照射到待加工工件上,使局部受熱熔化,然后利用高壓氣體吹去熔渣形成切縫,激光切割具有如下優(yōu)勢。
1. 割縫窄,精度高,割縫粗糙度好,切割后無需后道工序的再處理。
2. 激光加工系統(tǒng)本身是一套計算機系統(tǒng),可以方便的編排、修改,適合個性化加工,特別是對一些輪廓形狀復(fù)雜的鈑金件,批次較多批量不大,產(chǎn)品生命周期不長,從技術(shù),經(jīng)濟成本和時間角度來衡量,制造模具不劃算,激光切割尤具優(yōu)勢。
3. 激光加工的能量密度很大,作用時間短,熱影響區(qū)小,熱變形小,熱應(yīng)力小,加上激光為非機械接觸加工,對工件沒有機械應(yīng)力作用,適合于精密加工。
4. 激光的高能量密度足以熔化任何金屬,特別適合于加工一些高硬度、高脆性、高熔點的其他工藝手段難以加工的材料。
5. 加工成本低廉。設(shè)備的一次性投資較貴,但連續(xù)的、大量的加工最終使每個零件的加工成本降低下來。
6. 激光為非接觸加工,慣性小,加工速度快,配合數(shù)控系統(tǒng)的CAD/CAM的軟件編程,省時方便,整體效率很高。
7. 激光的自動化程度高,可以全封閉加工,無污染,噪聲小,極大的改善了操作人員的工作環(huán)境。
光纖激光切割機相對于早期激光切割機的優(yōu)勢:
1. 激光通過光纖傳輸?shù)骄劢诡^,柔性連接的方式易于和生產(chǎn)線配套實現(xiàn)自動化工作。
2. 光纖理想的光束質(zhì)量,大大提高了切割質(zhì)量和工作效率。
3.光纖激光器的極高的穩(wěn)定性和超長的泵浦二極管壽命,決定了無須象傳統(tǒng)的燈泵浦激光器那樣需調(diào)整電流來適應(yīng)氙燈老化問題,大大提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的一致性。
4. 光纖激光器光電轉(zhuǎn)換效率高于25%,系統(tǒng)耗電小,體積小,占地少。
5. 結(jié)構(gòu)緊湊,系統(tǒng)集成度高,故障少,簡單易用,無須光學(xué)調(diào)整,低維護甚至零維護,真正做到了“落地出光”,加上抗沖擊振動,抗灰塵,真正適合于工業(yè)加工領(lǐng)域的應(yīng)用。
目前一百萬上下的中低價位的激光切割機,選配的激光器基本上都是1-2KW的快軸流CO2激光器,需要充He,Ne,CO2等氣體,維護費用在20元/小時左右,系統(tǒng)耗電在30KW左右(主要的耗電部件為激光器的供電電源,冷卻系統(tǒng)和床身),加上吹氣費用,鏡片和切割嘴等易耗品,累計每小時的使用費用將近百元。包含冷卻包含充氣在內(nèi)的系統(tǒng)占地面積高達數(shù)十平米。
還一種低價位的激光切割機,選配的激光器都是500W的雙氙燈泵浦的YAG激光器,每過幾百個小時需要更換兩支氙燈,合計費用在3元/小時左右,系統(tǒng)耗電在30KW左右(主要的耗電部件為激光器的供電電源,冷卻系統(tǒng)和床身),加上吹氣費用,鏡片和切割嘴等易耗品,累計每小時的使用費用60元左右。包含冷卻包含充氣在內(nèi)的系統(tǒng)占地面積比快軸流CO2激光器切割系統(tǒng)稍小。
但該系統(tǒng)最大的問題在于,一氙燈的使用壽命較短,需經(jīng)常調(diào)整電流來適應(yīng)氙燈老化問題,二需經(jīng)常更換氙燈重新調(diào)整光路,三較為復(fù)雜的硬光路系統(tǒng)需要經(jīng)常的調(diào)試和維護才能保證適合切割的優(yōu)秀光學(xué)品質(zhì)。所有這些因素,大大影響了工業(yè)化生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的一致性。
目前,業(yè)內(nèi)普遍結(jié)合鈑金行業(yè)特點推出大幅面平臺+光纖激光器的組合進行切割,徹底有效的解決了上述問題,主要設(shè)計理念如下。首先,用光纖激光器代替CO2激光器和燈泵浦激光器。光纖激光技術(shù)是近幾年高速發(fā)展的激光技術(shù),相比傳統(tǒng)激光,具有更好的切割質(zhì)量,更低的系統(tǒng)造價,更長的使用壽命和更低的維護費用,更低的耗電。而且光纖激光器的激光可以通過光纖傳輸,方便與運動平臺的連接,實現(xiàn)柔性加工,大大簡化了傳統(tǒng)激光切割機的系統(tǒng)設(shè)計,也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,減少了維護量,真正適合于工業(yè)加工領(lǐng)域的應(yīng)用。
其次,基于鈑金行業(yè)的特點,絕大部分工件為厚度在2MM以內(nèi)的薄板,選配二三百瓦的光纖激光器,鈑金激光切割機切割薄板碳鋼的速度可達每分鐘5-6米,已經(jīng)可以與2000W的CO2激光器切割系統(tǒng)的實際加工速度相當,而激光器系統(tǒng)的造價卻大大降低。在床身精度方面,考慮到大部分鈑金件的精度要求,一般把定位精度設(shè)計在100uM左右,也大大降低了床身的成本造價。當然,用戶根據(jù)加工工件的材質(zhì)和料厚的不同,以及精度的要求,也可以選配我公司更高功率級別更高定位精度的系列產(chǎn)品。
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