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跟小编一起探讨一下激光切管材加工的现状和未来的发展

2020-10-13 09:48:15

激光具有单色、相干、平行三种特点,特别适合材料加工。我国传统的管材切割方法主要依靠人工锯切、锯机切割、辊挤、砂轮切割、气焊切割等,这些加工方法都存在切割效率低、工人劳动强度大的缺点。激光切割以其加工效率快、加工效果好等优点被广泛应用于工业领域。随着科技和工业的发展,管道零件已广泛应用于飞机制造、工程机械、交通运输、石油化工、农牧机械等工业部门。在实际生产中,管材具有生产成本低、加工性好、结构件重量轻、节省材料等优点,因此管材切割在工业领域中发挥着重要作用。由于管材的形状、尺寸和用途不同,而且管材的切割受到加工质量的制约,选择合理的加工设备、加工方法和工艺措施就显得非常重要。切割管件有许多不便之处。虽然传统的切削方法也能达到应用效果,但加工效率低,加工效果差。因此,将激光切割技术与管材切割技术相结合,将使管材切割领域具有更广阔的发展前景。

激光切割管材的现状与未来发展

激光切管材加工具有切割宽度窄、热影响面积小、切割速度快、柔韧性好、切割光滑、无刀具磨损等优点。随着数控激光切管机的出现和发展,各种自由曲面和空间曲线加工技术的发展可以显示其独特的一面。激光切割管道时,不仅要求激光光斑相对于工件在三维空间中运动,而且要求激光光轴在整个过程中始终垂直于被切割管道的表面。对于可自聚焦的数控光纤激光切割头,喷嘴通过自动测量和控制系统可以自动跟踪工件表面。生产实践表明,管材切割的关键是消除切割质量缺陷,从而满足管材的加工要求。当对复杂管材进行穿孔、开槽、削边或侧凹加工时,激光切割不仅比传统加工方法速度快,而且能大大保证加工质量。

激光切割管材概述

在加工过程中,首先要保证对管件的切割,以获得所需的管坯长度。我国传统的管材切割方法难以满足大规模生产的需要。而且,采用这些传统加工方法加工的管件切割断面加工质量普遍较差,有的甚至产生变形和塌陷的加工缺陷。有些管道除了切割外,还需要进行其他形式的加工,如:装饰灯具切割图案、螺旋、正弦、余弦线切割、划线等。如果在这些形式的管材加工中采用传统的加工方法,不仅效率低下,而且难以满足理想的加工要求,有的甚至无法进行加工。

激光切割管材的优点

激光切割管的切割宽度(包括切线、坡口、成型切割等)一般为0.1-0.3mm。切割位置和温度可控,更有利于生产的自动化和智能化。与传统加工方法相比,切削效率可提高8-20倍,加工成本可降低70% - 90%,可节约

材料损耗15% - 30%,激光切割噪音小,对环境影响也小。传统的加工方法需要多个连续的工序来完成零件的加工,可以通过激光切割在同一台设备上实现。随着设备性能的不断提高和加工工艺的不断完善,使用激光对管道进行高质量的切割成为可能。

激光切割管材的未来发展趋势

激光切割采用非接触式加工方式,在整个过程中不会对管壁施加任何压力,所以不会造成管道外表面变形或塌陷。同时,激光切割管材时,由于热场复杂,冷却困难,容易堵塞切割渣,增加了切割难度。因此,应加强对这些方面的深入研究。

激光切割对管材的材料、形状、尺寸、加工环境要求很大程度的自由度。它的空间控制(改变光束方向、旋转、扫描等)和时间控制(开、关、脉冲间隔)都很好,易于控制。由于激光切割精度高,毛刺少,大大减少了后续处理所需的时间。当改变管道的直径或形状时,只需修改程序即可。因此,开发管道切割软件具有十分重要的价值。激光切割系统与计算机数控技术可以形成一种高效的自动化设备,为高质量、高效率、低成本的加工开辟了一条新途径。

为了提高切割管材的效率,有效的生产模式是采用激光切割管材的自动生产线。如何使用切管自动生产线进行激光切割?首先,在自动切管生产线上,聚焦激光束须与切管同步运行;其次,要求聚焦的激光聚焦器相对被切割管道可以旋转一个周期,激光束的轴线始终与管道的轴线相交,切管生产线的激光束随被切割管道运动。这些同步运动须由专门的控制系统控制,因此研究激光切割管的自动化生产线也具有重要的意义。

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