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那些被激光切割改變的鈑金加工工藝
來源:SIMM深圳機械展 | 作者:pmo33de7c | 發布時間: 2019-08-02 | 679 次瀏覽 | 分享到:

導讀

從愛因斯坦的激光理論提出到現在,激光經歷了100多年的演變和發展,現被譽為“最快的刀、最準的尺、最亮的光”,媲美核能、計算機和半導體。激光加工以高效率、高精密度、不易受材料限制、具備柔性等優勢,逐步替代傳統加工制造,尤其是金屬板材切割領域,占據了整個激光加工業的70%以上。


激光設備初登鈑金加工舞臺

創業于1946年的AMADA,是第一家考慮到如何把激光運用與鈑金加工中的設備制造商。早在1978年,針對客戶希望能有一種非接觸式的加工手段的要求,AMADA開始了激光設備的研發工作。并成功開發出了第一臺用于鈑金加工的激光加工機:LC-644,并于1981年開始正式銷售。當時的激光設備,對碳鋼板的加工最厚只能切割到6t,其加工速度也只有每分鐘1M,完全無法與現代的激光機相提并論,但在當時,卻是震撼整個鈑金加工界的劃時代產品。


鈑金加工領域掀起工藝革命

激光切割經過了幾十年的發展,從固體激光器、CO2激光器到光纖激光器。技術日益成熟,而中國巨大潛在市場也為激光加工機床在鈑金行業的規?;τ錳峁┝斯憷占?。隨著競爭的加劇,鈑金產業鏈各階段的利潤空間均在壓縮,降價空間日趨減少,加工技術的轉型勢在必得;同時中國已逐漸成為國際制造業中心,隨著國外投資的增加,金屬加工的需求不斷增加,因此對鈑金加工能力的需求也越來越大,促進了激光切割的發展與繁榮。

金屬板材激光切割


傳統的鈑金工藝是采用:剪切-沖-折彎-焊接流程或者火焰等離子切割-折彎-焊接工藝。在多品種,小批量,定制化,高質量,短交貨期的訂單面前,它顯現出明顯的不適應。激光切割工藝作為“剪切-沖”的替代工藝出現,具有靈活、柔性高的特點,故常應用在異形(或形狀復雜的)工件和樣品(單件或極小批量)制造上,漸漸取代了部分傳統鈑金加工工藝。


傳統鈑金加工的劣勢

傳統的鈑金切割設備在市場上占有相當大的市場份額,雖然他們也各自有自己獨特的優勢,但相對于激光切割等現代工藝來說劣勢非常明顯,極大地影響了企業的競爭力。

1、(數控)剪床主要是直切,只能用于直線的切割鈑金加工;

2、(數控/轉塔)沖床對厚度在1.5mm以上的鋼板切割有限制,并且表面質量不好,成本高、噪音大,不利于環保;

3、火焰切割作為原有的傳統切割方法,在切割熱變形,切割寬度,廢料,加工速度慢的情況下,僅適用于粗加工;

4、等離子切割和精細等離子切割跟火焰切割類似,在切割薄鋼板時熱變形太大,斜度也較大,在精度要求高時無能為力,消耗品較為昂貴。

5、高壓水切割加工速度慢,造成污染嚴重,消耗成本高。


光纖激光切割機的優勢

激光切割柔性化程度高,切割速度快,生產效率高,產品生產周期短,不管是簡單還是復雜零件,都可以用激光實現一次快速成型切割;

切縫窄、切割質量好、自動化程度高,操作簡便,勞動強度低,安全環保;

可實現切割自動排樣、套料,提高了材料利用率,無刀具磨損,材料適應性好,幾乎可以切割所有材料。


金屬管材激光切割


激光-沖復合機

引領鈑金加工工藝新潮流

雖然激光切割在切割精度以及中厚板切割上較數控數控沖有絕對優勢,但是如果需要實現百葉窗、淺拉伸、沉孔、翻邊孔、加強筋、壓印等功能(工藝),則只能采用數控沖床;應對激光切割的此局限性,因此激光-沖復合機應運而生。


德國通快公司是最早生產沖床、激光復合機的公司之一,在1979年生產了第一臺沖孔-激光復合機床TRUMATIC 180 LASERPRESS,激光功率為500~750W。而后在20世紀90年代AMADA、村田均推出第一代激光沖復合機。國內江蘇金方圓在2002年推出過一臺數控液壓沖床、CO2激光切割復合機。之后,濟南鑄鍛所也推出了一臺PL31550型數控沖床、激光切割復合機,使用的都是CO2激光器。由于CO2激光激光器的技術條件限制、成本高昂,影響沖割復合加工設備的推廣普及,導致這種復合機應用一直很少。

通快激光沖復合機

隨著技術的發展,光纖激光發生器逐步替代了CO2激光發生器。數控沖床-光纖激光切割復合加工工藝克服了早期沖床與CO2激光切割組成的復合加工設備所有缺點,較原有的沖剪復合加工和多次定位單機加工工藝優勢明顯,得到迅速的推廣應用。

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