一臺柔性光路激光坡口切割整機的成本約為數(shù)控3D激光切割機的1/2。其維護(hù)成本則遠(yuǎn)低于3D激光切割機,一直以來令人生畏的光路調(diào)整維護(hù)、3D切割頭保養(yǎng)維護(hù)都一概省略。這一技術(shù)方案為中薄板坡口切割提供了一整套完整的從激光坡口切割數(shù)控器、坡口切割機械手,到柔性光路激光器及其水冷系統(tǒng)的實用工作方案,對光纖類激光的特殊控制、激光器與工藝控制的配合、柔性光路與機械坡口切割頭的集成、光纖類激光與激光割炬的配合、乃至配用光纖類激光的冷卻方案和選型,都給出了較周全的技術(shù)考慮和實用答案。2100433B
基于光纖激光或光纖傳導(dǎo)激光的數(shù)控激光坡口切割概念機由四大關(guān)鍵技術(shù)部件組成:
(1) 澳大利亞Trivers的TNC2000LA激光坡口切割專用數(shù)控器
(2) 如岡自動化控制技術(shù)(上海)有限公司的TB-1LA擬合角坡口切割機械手
(3) 中科同益YAG光纖傳導(dǎo)激光器或阿帕奇半導(dǎo)體光纖激光器,配東露陽水冷系統(tǒng)
(4) 上海嘉強自動化的laserMech激光切割頭及高度跟蹤器
TNC2000LA激光坡口切割專用數(shù)控器在Trivers性能卓著的等離子平面以及坡口焊割數(shù)控器基礎(chǔ)上,增加了激光功率和頻率的高速平滑控制及其界面設(shè)置,在拐角、打孔的功率控制上更有精細(xì)的處理,支持多種激光類型和輸出模式,配合激光高精度位置特性的螺距補償功能,以及全面的切割氣體控制。該款數(shù)控的制造商與著名柔性光路激光供應(yīng)商中科同益和阿帕奇密切合作,針對光纖類激光的特殊性量身定做控制,并且建立和優(yōu)化加工工藝參數(shù)庫,尤其是復(fù)雜的坡口切割工藝參數(shù),使得激光器控制得到優(yōu)化,加工質(zhì)量顯著提高。
柔性光路激光系統(tǒng)的最大優(yōu)點是免除了傳統(tǒng)機械光路的復(fù)雜性和維護(hù)困難性,使得5軸聯(lián)動的坡口切割動作完全依賴于坡口切割機械手,而無須任何光路方面的設(shè)計考量和設(shè)備投入。
上海如岡自動化的坡口切割機械手TB-1系列已在國內(nèi)外數(shù)控坡口等離子切割機上有較廣泛的應(yīng)用,TB-1LA是專用于激光坡口切割的輕載高速型坡口機械手,在精度、剛性、慣性、速度方面比其等離子坡口切割頭都有較大技術(shù)規(guī)格提升,保證了精密高速激光坡口切割的需求。
柔性傳導(dǎo)激光目前有兩大技術(shù)流派:YAG激光發(fā)生器,光纖傳輸,功率可達(dá)數(shù)千瓦,中科同益是較有代表性的一家;半導(dǎo)體光纖激光器,功率可到萬瓦,國內(nèi)目前流行的阿帕奇為行業(yè)內(nèi)廣為知曉。與傳統(tǒng)的CO2激光器相比,YAG激光用于厚板切割時發(fā)散角較大(約為CO2的兩倍),但金屬對其吸收率較好(約為CO2的3倍),用于坡口切割時通過數(shù)控和坡口切割頭對發(fā)散角進(jìn)行動態(tài)補償,同樣功率下的切割厚度高于CO2激光,采購和運行成本也遠(yuǎn)低于CO2激光器。
它要求在一個完整的工件切割中,切割高度、刀縫補償、刀口偏鋒補償、進(jìn)給速度、拐角過渡都要隨坡口角度的變化而同步實時調(diào)整,以實現(xiàn)正確的切割尺寸、坡口角度,和滿意的表面質(zhì)量。圖示1為一例典型的坡口切割工件。
目前真正商業(yè)化的坡口數(shù)控切割產(chǎn)品多為國外技術(shù),例如德國的Esab(伊薩),Messer(梅薩),澳洲的Farley(法利萊),Trivers(競孚),日本的Koike(小池)等。這些技術(shù)采用的切割刀具多為氧焰(主要用于精度要求不高的厚板)、等離子(主要用于精度要求較高的中板)。對于精度要求很高的精密中薄板坡口切割,激光有著不可取代的優(yōu)勢。
但是長久以來激光用于板材的坡口切割一直是一項空白。絕大部分國際上的3D激光切割機主要用于薄板的三維路徑切割,由于3D光路的技術(shù)復(fù)雜性、功率局限和價格因素,3D激光頭無法在中薄板坡口切割上普及。
在2010北京埃森國際焊割設(shè)備展會上,如岡自動化控制技術(shù)(上海)有限公司采用其澳洲母公司Trivers的TNC2000LA激光坡口切割專用數(shù)控器,首次推出了基于光纖激光或光纖傳導(dǎo)激光的數(shù)控坡口切割概念機(見圖2),為中薄板精密坡口切割提供了一個高性價比和實用可靠的技術(shù)方案。
漢馬激光崔告訴你,所有的激光切割機都是可以切木板和亞克力板的,但是一些小功率的激光切割機切割木板或亞克力的厚度精度達(dá)不到做刀模板的要求,所有就有激光切割機和激光刀模機之分了。漢馬崔還告訴你。漢馬激光的...
是的,都是切割非金屬材料。
激光刀模切割機故名思義是切割刀模專用的激光切割機,可以說它是激光切割機中的一種。激光切割機的適用范圍很廣,從功率大小來分類可以分為小功率,中等功率,大功率和特大功率激光切割機。這個比較簡單易懂。從所能...
切割是焊接的前道工序,切割為焊接服務(wù)。坡口切割就是打好焊接需要的坡口,做好焊接準(zhǔn)備,使產(chǎn)品能夠焊透、焊牢。目前我國切割焊接企業(yè)一般都是使用數(shù)控切割機加上刨邊機、坡口切割機器人、小車切割機,或是手工加工等方式,經(jīng)過二次甚至三次加工,才能完成焊接坡口,坡口焊接余量就需要放得很大,因此,坡口切割不僅切割生產(chǎn)效率低,而且鋼材浪費嚴(yán)重。
數(shù)控坡口切割技術(shù)就是通過數(shù)控坡口編程套料軟件在計算機上預(yù)先完成零件的坡口設(shè)置和帶坡口零件的套料和編程,生成帶坡口切割命令的NC切割套料文件,然后在數(shù)控坡口切割機上一次完成整板零件的坡口及套料切割,從而有效節(jié)省鋼材,有效提高坡口切割的質(zhì)量和效率。
1.行星式管子切割坡口機(PESF)
2.外卡式液壓切割坡口機(PHSF/PPSF/PDSF)
⑴ 切割質(zhì)量好
①激光切割切口細(xì)窄,切縫兩邊平行并且與表面垂直,切割零件的尺寸精度可達(dá)±0.05mm。
② 切割表面光潔美觀,表面粗糙度只有幾十微米,甚至激光切割可以作為最后一道工序,無需機械加工,零部件可直接使用。
③ 材料經(jīng)過激光切割后,熱影響區(qū)寬度很小,切縫附近材料的性能也幾乎不受影響,并且工件變形小,切割精度高,切縫的幾何形狀好,切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則的長方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見表1,切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。
⑵ 切割效率高
由于激光的傳輸特性,激光切割機上一般配有多臺數(shù)控工作臺,整個切割過程可以全部實現(xiàn)數(shù)控。操作時,只需改變數(shù)控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進(jìn)行二維切割,又可實現(xiàn)三維切割。
⑶ 切割速度快
用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達(dá)600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯樹脂板,切割速度可達(dá)1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定。
⑷ 非接觸式切割
激光切割時割炬與工件無接觸,不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件,不需要更換“刀具”,只需改變激光器的輸出參數(shù)。激光切割過程噪聲低,振動小,無污染。
⑸ 切割材料的種類多
與氧乙炔切割和等離子切割比較,激光切割材料的種類多,包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料、皮革、木材及纖維等。但是對于不同的材料,由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同,表現(xiàn)出不同的激光切割適應(yīng)性。采用CO2激光器,各種材料的激光切割性能見表2。
缺點
激光切割由于受激光器功率和設(shè)備體積的限制,激光切割只能切割厚度較低的板材和管材,工件厚度的增加,切割速度明顯下降。
激光切割設(shè)備費用高,一次性投資大。
激光切割的應(yīng)用范圍
大多數(shù)激光切割機都由數(shù)控程序進(jìn)行控制操作或做成切割機器人。激光切割作為一種精密的加工方法,幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板的二維切割或三維切割。
在汽車制造領(lǐng)域,小汽車頂窗等空間曲線的切割技術(shù)都已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用。德國大眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀復(fù)雜的車身薄板及各種曲面件。在航空航天領(lǐng)域,用激光切割加工的航空航天零部件有發(fā)動機火焰筒、鈦合金薄壁機匣、飛機框架、鈦合金蒙皮、機翼長桁、尾翼壁板、直升機主旋翼、航天飛機陶瓷隔熱瓦等。
激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用。如氮化硅、陶瓷、石英等;柔性材料,如布料、紙張、塑料板、橡膠等。
處于其焦點處的工件受到高功率密度的激光光斑照射,會產(chǎn)生10000°C以上的局部高溫,使工件瞬間汽化,再配合輔助切割氣體將汽化的金屬吹走,從而將工件切穿成一個很小的孔,隨著數(shù)控機床的移動,無數(shù)個小孔連接起來就成了要切的外形。由于激光切割的頻率非常高,所以每個小孔連接處非常光滑,切割出來的產(chǎn)品光潔度很高。