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行业新闻

切割技术的应用形式及技术经济性现状

来源: 时间:2018-09-14 13:37:40 次数:

近年来,国内外数控切割机切割技术取得了突破性进展,从单一的氧乙炔火焰气割发展成为新型工业燃气火焰切割、等离子切割、激光切割、水射流切割等多能源,多种工艺方法在内的现代化切割技术,与此同时又将现代化控制技术与切割技术相结合,研究开发出新一代的全自动切割设备。

A、现状

1、等离子弧切割

等离子弧切割是80年代中期发展起来的一种加工方法,当时主要是为了解决不锈钢和有色金属的切割,先后开发了氮、氢、压缩空气、氩、氧等多种气体,一般等离子弧切割及水再压缩等离子切割等多种工艺方法,以适应不同的需要。

普通等离子电源输出电流为20-200A,切割厚度可达30mm以下;精细等离子切割机电电源输出电流最高可达100A,切割厚度可达12mm以下,其中精细等离子割缝宽0.65-0.75mm,与数控切割机配合可达±0.2mm的切割精度;水再压缩等离子电源输出电流最高可达1000A,切割厚度可达130mm以下。

目前,数控等离子切割机的割炬正朝着割缝精度接近激光精度的方向发展;小功率切割电源向逆变方向发展,以提高电源效率及电弧的收缩性;大功率切割电源向闸管方向发展,并采用一定的补偿措施以提高效率,从而提高切割速度,改善切割质量。近年来,随着等离子弧技术的发展,切割20mm一下的碳钢和低合金钢,因其切割速度快,综合小一号,在工程机械制造业的应用有增长的趋势。

2、氧乙炔/新型燃气火焰切割

由于乙炔生产的原料为电石,生产过程中汇排出大量电石渣(1t电石生产3.3t电石渣)及ss o等有毒有害气体,严重污染环境,在制取溶解乙炔气同时又消耗大量重要化工原料丙酮,加大了生产成本。因此,近20年来国内外有关研究机构及企业相继投入大量资金,开发研究成本低,安全、减少环境污染的新型燃烧,目前国内已自主开发及引进了多种新型工业燃气代替乙炔用于工业火焰加工。同时与新型工业燃气相配套的割炬也相继投建成投产,各种割炬器中齐全。手工割炬切割厚度可达350mm,机用割炬切割厚度可达1800mm.

3、激光切割

激光切割的工业应用始于20世纪70年代初。由于其切割尺寸质量好、速度快、精度高、效率高等优点,在多种行业获得了广泛应用,随着激光期间功率等级,稳定性及可靠性的额提高和加工技术的进步,其应用领域逐步扩大到各种金属和非金属板材的切割。据2002年的统计表明:在世界激光工业应用范围内,激光切割所占比列最大,约为24%

4、水射流切割

 

水射流作为工业产品的精密加工手段,其特点是没有或很少热量释放,无热变形,无气体或蒸汽排出。该项切割技术的研究是从20世纪60年代开始,国外经过20多年的研究和开发,制造出第一台高压水射流切割设备,使之能切割各种金属和陶瓷等材料。我国与90年代开发研制出国产化的高压加磨料型水射流切割设备并用于生产。目前大部分水射流切割设备主要应用于飞金属板材的切割。

B、技术经济性比较

目前,热切割在工程机械行业应用广泛,而火焰、等离子、激光三种切割技术均属于热切割,其三种切割技术的技术经济性比较见以下分析。

技术经济性对比如下:

数控后延切割机切割变形大、切割速度较低,切割前需预热,花费时间长,但可采用多割炬同时切割,易耗零件的使用寿命长。等离子切割虽可切割一切金属板材和许多非金属材料,最高切割速度可达10mm/min,是火焰切割的10倍,但其切口宽度较大,除薄板外,切割面易“塌边”,对中厚板能够经济地进行切割。激光气割机价格虽昂贵,但对薄板及中厚板可实现高速度,高精度切割,同时能够实现无人化操作。

C、应用形式

无论哪种切割技术,均有不同的应用形式,火焰,等离子。激光均有小型切割机械产品和数控坐标式切割机械产品。

其中,火焰切割技术的小型切割机械最多,从通用的半自动气割机,仿形气割机,光电跟踪气割机到专用的型钢器割机,马鞍形其割机约20多个种类,价格适宜,大,中,小企业都有条件配备,完全可以适合切割人员各种条件下切割生产,另外,还在小型切割机基础上加以改进,以完成UVYK形坡口及球瓣坡口切割和相贯线切割等工艺要求。

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