船舶制造业的技术新突破方向,激光切割可助力生产万吨级巨船!我国长期以来一直是被称为“世界工厂”的重工业国家。近年来,涌现出多艘世界上最大的“亚洲”船舶,足以见证中国造船业的飞速发展。如今,“精密造船”和“高速造船”已成为造船业的主要趋势,其中激光切割技术占全部造船的70%以上。
造船技术的不断改进导致造船材料和船舶设计发生重大变化。激光造船技术有其自身的特点,这与船舶的管控功能和激光生产系统的特点密切相关。
钢材是行业中最常见的原材料,钢材切割有着悠久的历史和经验。但船舶至关重要,对它们生产的材料的要求非常高。一个小的对角线或木板掉落对整艘船来说可能是灾难性的。因此,一台不影响原材料、精度高、安全系数高的
激光切割机将很快成为整个造船行业不可或缺的一部分。
造船业主要以钢板制成的原材料为基础。使用激光切割钣金可以替代一些大型刀具密集型加工工艺,大大缩短生产周期,降低加工成本。使用激光切割机切割材料,省去了组装,杜绝了断切现象,减少了劳动力和面板的浪费,大大加快了框架的组成,大大提高了组装质量。
激光切割钢板切割质量好,垂直切割面好,无冲击,氧化层薄,表面光滑,无需二次处理,可直接焊接,热变形小,切割精度高。曲线和失去协调。几个小时的男性工作可以毫无困难地解决非常扎实的案件。它保证了造船原材料的质量,减少了装配工作、装配周期、废料和劳动力。
虽然激光手术的好处是显而易见的,但其应用也存在很多问题。目前,激光手术在国家造船业中还没有发挥主导作用。主要原因是大型激光切割机不适合造船行业的生产能力,如:B、现场施工、分段作业、工作条件艰苦等。激光切割不具备明显的效率优势,尤其是在造船业切割重型金属板时。激光设备的维护复杂、繁琐且昂贵。
不过,随着激光加工系统装备技术的发展,中国造船市场后期有望逐步打开,造船中的激光切割和焊接技术也非常接近。
铝板的处理在钣金制造中很常见。一个问题是:铝板可以激光切割吗?答:是的,可以用激光治疗。几年前,可以使用激光切割机切割铝板。我还记得当时工人们在用油漆切割时给铝板涂漆(据说铝板反射强烈,怕激光),激光设置非常普遍。当时只能切割1毫米厚的铝板。经验表明,铝板的切割也很光滑,没有螺线。
铝板的激光切割机也取决于激光发生器的功率。 6000W的最大厚度可以减到16mm,4500W的厚度可以减到12mm,但加工成本高只是因为它是高反射材料,采用激光切割。高功率密度的直激光束照射工件,使边缘材料熔化、蒸发、分解,或在熔化材料被吹掉时达到闪点。在淋浴间同轴气流较高的情况下,工件被切割。
激光切割铝板的切割面是否和其他材料的切割面一样光滑?
铝板的凹槽也很光滑。铝板是一种高反射材料,需要大型激光发生器。与其他材料一样,氮气会切割剪切气体,使表面完好无损。
以上为个人经验,以下为专业讲解。
激光切割铝板的特性:
1、细切钉:激光切割铝板的钉切面通常为0.1-0.2毫米。
2、切割面光滑:激光切割铝板切割面无划痕、凹凸。
低热变形:激光处理切口薄,速度快,能量集中,因此对被切割材料的热传递低,材料的变形也很小。
4、节省材料:激光编程采用计算机编程,激光设备可以切割铝板加工的各个部位,提高铝板的使用率,节省大量材料成本。
5、切割铝板的厚度很大程度上取决于激光发生器的功率。一般来说,6000W的最大厚度可以减到16mm,4500W的厚度可以减到12mm。
激光切割铝箔的注意事项:
铝板是一种高反射材料,会严重损坏激光器!
光纤激光切割机一般不建议切割铝板,尽量少用!
一个激光器要几十万美元,如果坏了,就不值得了!
总结:根据个人经验,碳素激光机成本比较低,激光发生器功率大,可以根据需要尝试切割铝片。请注意,如上所述,铝板上涂有黑色吸光漆,以防止镜头或激光头的反射燃烧。不要用玻璃纤维激光切割铝板,不值得,请选择另一种加工铝板的方法。
CNC穿孔可用于加工厚度小于6毫米的铝板和厚度大于6毫米的铝板,使用水刀进行加工。
由于氮气和氧气的成本高于压缩空气的成本,因此在光纤激光手术中经常使用氮气、氧气和空气作为辅助气体。
氮气(≦1.4 MPa)主要用于不锈钢材料的切割,以保证切割区域不锈钢的真实颜色。在切割较厚的金属板以获得最佳切割效果时,通常使用负火焰切割。效果好,速度快,质量好;
氧(≦1MPa)主要是碳钢材料中缺乏。一般在切割较厚的金属片材时采用正向火焰切割,以达到最佳切割效果;
压缩空气的切割能力(≦0.8 MPa)虽小但调节良好。
压缩空气(中低压1.4-1.6MPa)可切割不锈钢,切割断面为黑色和浅黄色,结构优良。也可以切割碳钢材料,切割断面与氧气切割略有不同,但切割速度比较慢,不是很明显。
2.气动切割特点:价格便宜,黄色部分,气压高,切割力更好。
3、优势:最重要的是生产成本的降低。该装置每天耗电80度电(1元/度电),相当于每小时15瓶(25元/度电)氧气。每年节省超过70,000元/系列。并能有效提高切削能力,增加切削力。
4、质量:与氧气相比,出渣稍长,速度稍慢,但区别不明显。它在视觉上可识别,对使用几乎没有影响。
尽管使用了材料,但仍使用了负向部件。
光纤激光切割机的切割原理不再重复。我想我们都知道,当用光纤激光切割机切割钢材时,氧气和直激光束通过喷嘴被引导到被切割的材料上以产生气流。对气流的基本要求是侧向气流要大,速度要快,使里面的物料充分浸入放热反应中,得到满意的氧化;同时,熔融材料可以以令人满意的速度转移和吹制。除了喷嘴的质量和控制,它直接影响到夹子的质量,喷嘴的时间和气流的控制(例如喷嘴压力,工件相对于气流的方向等) .激光切割机使用的喷嘴结构比较简单,即一个圆锥孔,后面有一个小圆孔,通常是通过反复试验设计的。
光纤激光切割机的喷嘴设计和气流控制技术
由于玻璃纤维激光切割机的末端通常由紫铜制成,体积小,是敏感且经常更换的部件,无法进行机械计算和流动分析。使用时,从喷嘴周围的表面喷出具有一定压力Pn(超压Pg)的气体,这称为喷雾压力。它从喷嘴出口移出,几个小时后到达工件表面。大气压Pa的区域。研究表明,随着Pn的增加,空气流量增加,Pc也继续增加。
可用以下公式计算:V = 8.2d2 (Pg + 1)
V 气体流量 l/min
d 喷嘴直径 bgl。
Pg 喷嘴压力(表压),bar
光纤激光切割机对不同的气体有不同的压力阈值。该限制与 Pn 与 Pa 的比值以及气体分子的自由度 (n) 有关:如氧气和空气,n = 5,因此阈值为 Pn = 1 bar × (1,2) 3, 5 = 1, 89 巴。如果注射压力大于Pn / Pa = (1 + 1 / n) 1 + n / 2 (Pn; 4 bar),气流的法向对角冲击流变成法向冲击波,切削压力Pc减小工件表面速度降低,影响气流。因此,选择末端带有小圆孔的锥形喷嘴,氧气喷嘴的压力往往小于3 bar。