導(dǎo)讀
從愛因斯坦的激光理論提出到現(xiàn)在,激光經(jīng)歷了100多年的演變和發(fā)展,現(xiàn)被譽為“最快的刀、最準(zhǔn)的尺、最亮的光”,媲美核能、計算機和半導(dǎo)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(yōu)勢,逐步替代傳統(tǒng)加工制造,尤其是金屬板材切割領(lǐng)域,占據(jù)了整個激光加工業(yè)的70%以上。
激光設(shè)備初登鈑金加工舞臺
創(chuàng)業(yè)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(shè)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(shè)備的研發(fā)工作。并成功開發(fā)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(dāng)時的激光設(shè)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(xiàn)代的激光機相提并論,但在當(dāng)時,卻是震撼整個鈑金加工界的劃時代產(chǎn)品。
鈑金加工領(lǐng)域掀起工藝革命
激光切割經(jīng)過了幾十年的發(fā)展,從固體激光器、CO2激光器到光纖激光器。技術(shù)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(yè)的規(guī)模化應(yīng)用提供了廣闊空間。隨著競爭的加劇,鈑金產(chǎn)業(yè)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(shù)的轉(zhuǎn)型勢在必得;同時中國已逐漸成為國際制造業(yè)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(jìn)了激光切割的發(fā)展與繁榮。
金屬板材激光切割
傳統(tǒng)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(zhì)量,短交貨期的訂單面前,它顯現(xiàn)出明顯的不適應(yīng)。激光切割工藝作為“剪切-沖”的替代工藝出現(xiàn),具有靈活、柔性高的特點,故常應(yīng)用在異形(或形狀復(fù)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(tǒng)鈑金加工工藝。
傳統(tǒng)鈑金加工的劣勢
傳統(tǒng)的鈑金切割設(shè)備在市場上占有相當(dāng)大的市場份額,雖然他們也各自有自己獨特的優(yōu)勢,但相對于激光切割等現(xiàn)代工藝來說劣勢非常明顯,極大地影響了企業(yè)的競爭力。
1、(數(shù)控)剪床主要是直切,只能用于直線的切割鈑金加工;
2、(數(shù)控/轉(zhuǎn)塔)沖床對厚度在1.5mm以上的鋼板切割有限制,并且表面質(zhì)量不好,成本高、噪音大,不利于環(huán)保;
3、火焰切割作為原有的傳統(tǒng)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(xì)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(yán)重,消耗成本高。
光纖激光切割機的優(yōu)勢
激光切割柔性化程度高,切割速度快,生產(chǎn)效率高,產(chǎn)品生產(chǎn)周期短,不管是簡單還是復(fù)雜零件,都可以用激光實現(xiàn)一次快速成型切割;
切縫窄、切割質(zhì)量好、自動化程度高,操作簡便,勞動強度低,安全環(huán)保;
可實現(xiàn)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(yīng)性好,幾乎可以切割所有材料。
金屬管材激光切割
激光-沖復(fù)合機
引領(lǐng)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(shù)控數(shù)控沖有絕對優(yōu)勢,但是如果需要實現(xiàn)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(shù)控沖床;應(yīng)對激光切割的此局限性,因此激光-沖復(fù)合機應(yīng)運而生。
德國通快公司是最早生產(chǎn)沖床、激光復(fù)合機的公司之一,在1979年生產(chǎn)了第一臺沖孔-激光復(fù)合機床TRUMATIC 180 LASERPRESS,激光功率為500~750W。而后在20世紀(jì)90年代AMADA、村田均推出第一代激光沖復(fù)合機。國內(nèi)江蘇金方圓在2002年推出過一臺數(shù)控液壓沖床、CO2激光切割復(fù)合機。之后,濟(jì)南鑄鍛所也推出了一臺PL31550型數(shù)控沖床、激光切割復(fù)合機,使用的都是CO2激光器。由于CO2激光激光器的技術(shù)條件限制、成本高昂,影響沖割復(fù)合加工設(shè)備的推廣普及,導(dǎo)致這種復(fù)合機應(yīng)用一直很少。
通快激光沖復(fù)合機
隨著技術(shù)的發(fā)展,光纖激光發(fā)生器逐步替代了CO2激光發(fā)生器。數(shù)控沖床-光纖激光切割復(fù)合加工工藝克服了早期沖床與CO2激光切割組成的復(fù)合加工設(shè)備所有缺點,較原有的沖剪復(fù)合加工和多次定位單機加工工藝優(yōu)勢明顯,得到迅速的推廣應(yīng)用。
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