隨著重工業的不時開展,激光切割技術從薄板切割向厚板大尺寸切割方向開展,激光切割逐步進入大功率時期。新時期工業制造對金屬板材切割精度、速度、厚度提出了新的請求,激光切割機可完成的功率越來越高。從工業的開展來看,大功率激光切割機是一定階段的必然產物,也是行業開展的大勢所趨。
在金屬板材加工范疇中,激光切割機的優勢十分凸顯,因精度高、速度快、質量好等優點,已逐步取代傳統的加工工藝,成為金屬板料切割的中心設備。從激光切割機興起,到光纖激光切割機取代YAG、CO2等機器,再到大功率激光切割機的不時推出,關于切割厚板和切割效率來說,大功率的設備曾經是大勢所趨。
近年來,大功率激光切割機成了激光切割范疇的搶手話題,眾多企業不時推出萬瓦級以上的光纖激光切割設備。關于鈑金加工行業來說,大功率切割設備的降生,大大提升了鈑金切割的厚度和效率。這種大功率切割機的呈現,不時突破資料切割厚度的極限。由此帶來的加工厚板價錢降低,構成一個良好的循環,促進激光切割應用范疇的進一步擴展。
大功率激光切割機的簡介
(1)大功率切割機引見
激光切割機可依據功率分為小功率、中功率和大功率。關于厚度普通的不銹鋼和碳素鋼,小功率激光切割機就能夠停止良好的切割。而關于切割厚板和切割效率來說,大功率的激光切割機能夠很好的完成。因而,激光器功率在萬瓦級以上的激光切割機統稱為大功率激光切割機。
(2)光纖激光器功率的規格
針對激光切割金屬板材厚度的不同,大功率切割機上所選的光纖激
光器的功率規格也不同,從目前開展趨向上來看,在金屬加工市場中,各大中小型企業逐步晉級到多種規格。
(3)運用氣體的規格
在大功率激光切割機工作時,為保證切割的精度、切割的速度、切割斷面的效果等諸多優勢,對所運用的氧氣純度請求較高,普通請求純度為99.99%。
3.1技術打破
(1)高動態性能的高速切割機床
搭載萬瓦級光纖激光器的機床,采用新款的三角形構造橫梁,其特性:①重量減輕30%,動態性能明顯提升。②挪動速度可到達200m/min,加速度為4g的動態響應特性。③底座增加了重量,約為20%,改動機床固定方式,消弭高加速度運動對機床沖擊力的影響。
(2)全新的軟件系統
軟件及控制系統就像機床的大腦及指揮中心,機床運轉的精度、效率除了硬件晉級帶來的紅利之外,整機性能的差別主要來自于軟件及控制系統的不同,且常常差別很大。
(3)可完成速度達100m/min的穩定切割
①電容式傳感器的響應速度比傳統的切割頭進步了3倍。②Z軸速度提升,運轉無停頓,且更為流利,薄板切割效率提升30%以上,提升蛙跳功用的效能,改良了加速度順應功用。③完善快速穿孔與精細穿孔功用以及遠程診斷功用,為完成“工業4.0”的功用預留了智能接口。
3.2切割頭特性
大功率切割頭在高功率連續作業的狀況下是保證切割穩定的中心部件,具有以下特性:①大功率切割頭有著密封性更好和冷卻更充沛的冷卻系統、應用范圍愈加普遍的焦點和耐高溫的鏡片。②大功率熱透鏡效應的影響,切割頭在長時間的工作下,光束會有焦點漂移的現象發作,為了克制焦點漂移的問題,大功率切割頭采用了新的氣路設計構造及改換了新構造的噴嘴,從而來進步切割的速度及切割的穩定性。
3.3大功率激光切割才能
(1)切割厚板的厚度不時提升
目前大功率激光切割機切割鋁合金板材厚度可達40mm,不銹鋼板材厚度可達130mm,隨著大功率激光切割機技術的不時晉級,切割資料的厚度還會不時增加,加工厚板的價錢會逐步降低,并加快促進大功率激光切割機在厚板范疇中的應用。
(2)切割中薄板的效率倍增
①切割厚度為3~10mm的不銹鋼板材時,10000W激光切割機的切割速度是6000W的兩倍以上。②10000W激光切割機在碳素鋼的切割應用中,能夠到達18~20mm/s的快速亮面切割,是普通規范切割速度的兩倍。③能夠用緊縮空氣或氮氣切割12mm以內的碳素鋼板,切割效率是氧氣切割碳素鋼速度的6~7倍。
3.4床身特性
(1)設備裝備了超強承重的機械構造
大功率切割機都裝備了鑄鐵床身,采用最低抗拉強度200MPa的片狀石墨鑄鐵一體澆鑄成形,含碳量、抗壓強度、減振性以及耐磨性等都有大幅度的進步。
(2)鑄鐵床身的特性
①床身具備良好的光滑性能、耐腐蝕性和尺寸穩定性,減少因床身振動帶來的加工誤差。②降低設備在運用時的損耗,進步穩定性系數30%以上,進步質量精度30%以上,進步床身壽命達70年以上。
3.5自動改換噴嘴
(1)手動改換噴嘴形式
切割中依據切割資料的厚度及材質需求改換噴嘴,多年來不斷采用人工手動改換噴嘴的方式,這樣不只效率低下,需求技術人員反復勞動,而且難以保證改換后的精度和穩定性。如何高效、快速地改換噴嘴,并保證每次改換都萬無一失并堅持精度,是激光切割范疇的一個技術難題。
(2)自動改換噴嘴技術
大功率激光切割機應用了噴嘴自動改換的功用??赏瓿蓢娮斓淖詣痈膿Q、激光頭的標定、噴嘴全自動清洗等功用,降低了人工反復勞動量。噴嘴自動改換時在觸摸屏上操作相應的命令即可完成。自動改換噴嘴技術具有以下優勢:
1)降低勞動強度,保證了改換噴嘴時的定位精度和工作穩定性。
2)配套了完善的控制系統,能完成依據不同的材質和不同的板厚自動改換噴嘴的型號和規格,減少了由人工來改換的時間,從而進步了消費效率。
3)自動改換噴嘴為全封鎖式的防護安裝,為噴嘴設備和人身平安提供了很好的保證。
3.6閃電穿孔及極限小孔成形
(1)閃電穿孔
穿孔時間短,熱聚焦能量小,起刀點穩定,堅持隨動系統的穩定性,能夠保證到達很好的切割效果。閃電穿孔優點。
(2)極限小孔
激光切割行業,不斷以為板材的厚度即為切割小孔的最小直徑,大功率激光切割機能夠完成很小孔的直徑為板厚的0.15倍,以至更小。
大功率激光切割機的優勢
(1)高速度
激光切割速度已超越20m/min,加工切割機的兩軸挪動速度能夠到達250m/min,加速度在運轉過程中曾經到達10g左右。
(2)高精度
1mm厚的板材中?10mm左右的小孔,每分鐘能夠切割500個左右。在切割過程中這些小孔之間的誤差十分小。
(3)向厚板方向開展
大功率激光切割機的功率逐漸加大,相應切割的厚板尺寸也不時增加。
(4)向大尺寸方向開展
激光切割技術的加工尺寸范圍也在不時加大,激光切割技術曾經開端朝著大尺寸的方向開展。
(5)自動無人化
激光切割技術的自動無人化具有開展的必要性和緊迫性。①計算機網絡技術的應用促使激光切割技術完成了自動無人化。②市場對這種技術的應用需求也不時增大,促使激光切割技術要完成全自動無人化。
(6)智能化
依照工業4.0的技術請求,緊跟智能制造的步伐。采用精確的圖形辨認技術,簡單的操作工序,便利的人機智能交互,完成了激光器與計算機控制、數控技術、光學系統、高精度和自動化定位安裝等分離起來,將自動排料、切割工藝數據庫、遠程毛病診斷、遠程控制等集成為一體,滿足大批量及復雜零件加工的需求。
完畢語
(1)大功率設備開展
激光切割作為切割加工中十分理想的加工手腕,代表著現代金屬加工技術的開展方向。大功率激光切割機目前也正在向著高速度、高精度、大幅面、三維切割及特種資料切割等范疇停止關鍵性技術研討和開展,從而促進大功率激光切割的技術開展來滿足日益增長的市場需求。
(2)大功率設備選擇
一些企業在選擇大功率激光切割設備時,需求謹慎思索:除了切割速度和精度外,特別要檢驗滿功率連續切割時的穩定性和分歧性,機床的速度匹配才能,機床控制的先進性及精度壽命等。不能像購置小功率激光切割設備那樣,簡單比擬價錢要素。大功率意味著高投入,高投入包含著高風險。企業在進入這個高報答市場時,一定要認識到其風險性。