鈑金加工是制造業(yè)中非常重要的一環(huán)。盡管對(duì)于金屬加工行業(yè)整體而言，鈑金加工只占約三成的比重，但其幾乎滲透到制造業(yè)的方方面面，包括電力、機(jī)械、食品、紡織、儀表、廚衛(wèi)等等。近年來(lái)我國(guó)制造業(yè)快速發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)能也帶動(dòng)了鈑金加工行業(yè)的發(fā)展，2019年我國(guó)鈑金加工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá)到7340億元。

在鈑金加工行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，鈑金切割工藝經(jīng)歷了幾次迭代，尤其是光纖激光技術(shù)的普及大幅提升了鈑金行業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。如今激光已成為鈑金加工的主流選擇。OFweek激光網(wǎng)觀察到，在光纖激光普及后，碳鋼中厚板的加工工藝又經(jīng)歷了幾次革新，今年一項(xiàng)新的切割工藝更是大大提高了碳鋼加工的效率。接下來(lái)小編將帶大家回顧碳鋼中厚板切割工藝的發(fā)展歷程。

碳鋼切割工藝發(fā)展歷程

在激光應(yīng)用普及之前，加工碳鋼中厚板通常用火焰切割、等離子切割、高壓水切割等傳統(tǒng)工藝。傳統(tǒng)工藝進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，且成本較低，因此市場(chǎng)份額巨大，但傳統(tǒng)工藝都存在一些問(wèn)題，如：火焰切割割縫太寬，加工速度太慢；等離子切割速度和精度雖有提升，但其熱影響區(qū)依然較大，無(wú)法切割對(duì)精度要求高的小零件、小孔；高壓水切割的加工范圍廣，切割質(zhì)量好，但對(duì)水質(zhì)污染大，效率也較低。

隨著激光技術(shù)不斷成熟、成本逐漸降低，柔性化程度更高、切割速度更快、加工精度更高、更環(huán)保的激光切割設(shè)備逐步開(kāi)始贏得市場(chǎng)認(rèn)可。最初激光切割碳鋼中厚板采用的是大噴嘴氧氣切割，這種工藝切割端面為磨砂面，切割速度較慢，所切工件錐度也較大。

為提升加工效率，業(yè)內(nèi)不斷鉆研，開(kāi)發(fā)出亮面切割工藝。亮面切割工藝使用了更小的噴嘴，提升了切割速度，同時(shí)也提升了端面光潔度，降低了工件錐度。

隨著更高功率激光設(shè)備的問(wèn)世，碳鋼中厚板的切割工藝也出現(xiàn)了新的選擇。氮?dú)?、空氣切割工藝使得碳鋼切割速度大幅提升到不銹鋼切割的水準(zhǔn)，同時(shí)空氣切割大幅降低了耗氣成本（只需負(fù)擔(dān)空壓機(jī)的電費(fèi)），因此受到部分用戶(hù)的歡迎。但空氣切割端面較為粗糙，且底部有難以去除的熔渣，還需要另外使用打磨工具。此外，空氣切割更大的問(wèn)題在于，若空氣中水、油等雜質(zhì)去除不到位，容易污染切割頭鏡片，導(dǎo)致炸頭等嚴(yán)重后果。

在高功率激光的加持下，2020年一項(xiàng)新的碳鋼切割工藝火了起來(lái)。據(jù)OFweek激光網(wǎng)了解，最新的碳鋼中厚板切割工藝采用氧氣切割，其切割效率較傳統(tǒng)工藝可提升74.4％—272.9％，接近空氣切割的水平。此外，采用這種快速氧切工藝切割的工件底部沒(méi)有毛刺，不需要額外進(jìn)行打磨工序，端面雖不及亮面切割工藝，但優(yōu)于空氣／氮?dú)馇懈罟に嚒?/p>

新工藝提升切割性能：更快、更賺錢(qián)

目前，快速氧切工藝已得到市場(chǎng)認(rèn)可，大幅提升了切割效率。實(shí)際上，早在去年11月就已有用戶(hù)用上了這項(xiàng)新工藝。據(jù)了解，該用戶(hù)位于山東，主要加工各種厚度的碳鋼材料。該用戶(hù)表示：“在去年11月采購(gòu)了龍雕激光LD－6025E 12kW光纖激光切割機(jī)后，龍雕激光工藝人員為我們調(diào)試了最新的碳鋼快速氧切工藝，大幅提升了氧氣切割的速度，同時(shí)也解決了空氣切割存在的問(wèn)題與安全隱患。這項(xiàng)技術(shù)打破了過(guò)去我對(duì)碳鋼切割的認(rèn)知，我從來(lái)沒(méi)有想到氧氣切碳鋼能切這么快！目前這項(xiàng)工藝已經(jīng)開(kāi)始批量生產(chǎn)，新工藝的運(yùn)用讓我4個(gè)月就收回了設(shè)備的投資成本。”

北京龍雕偉業(yè)數(shù)控設(shè)備有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：龍雕激光）總經(jīng)理杜永安在接受OFweek激光網(wǎng)采訪(fǎng)時(shí)表示：“我們公司立足于北方市場(chǎng)，碳鋼的加工需求非常大。過(guò)去大家都用等離子切，現(xiàn)在開(kāi)始用激光代替等離子。但傳統(tǒng)的激光氧氣切割速度太慢，客戶(hù)投資激光的成本又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于等離子，效率太低就沒(méi)辦法創(chuàng)造更大價(jià)值，因此我們一直在研究如何能提高碳鋼切割的效率。空氣切割雖然快，但是底部有毛刺且難以去除，更關(guān)鍵的是很多用戶(hù)不按規(guī)范處理空氣中的水油，導(dǎo)致切割頭污染，得不償失。”

速度的提升更夠降低每米運(yùn)營(yíng)成本。杜總介紹說(shuō)：“以20kW激光切割為例，傳統(tǒng)的氧氣切割工藝每米運(yùn)營(yíng)成本為3.05元，采用快速氧切工藝每米成本下降到1.32元。更低的運(yùn)營(yíng)成本為用戶(hù)帶來(lái)更高的效益，也更有利于推動(dòng)激光替代等離子的進(jìn)程，擴(kuò)大激光市場(chǎng)。”

新工藝、新技術(shù)將繼續(xù)推動(dòng)激光行業(yè)發(fā)展

在11月18－20日舉行的鄭州工博會(huì)上，龍雕激光現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)了LD－6025E 20kW和LD－13025S 12kW兩款光纖激光切割機(jī)，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行新工藝演示。其中LD－6025E 20kW重點(diǎn)演示碳鋼亮面切割工藝，在現(xiàn)場(chǎng)展示了40mm的碳鋼亮面切割，而LD－13025S則展示最新的快速氧切工藝。

此外，尤為引入注目的是龍雕激光13米長(zhǎng)的大臺(tái)面機(jī)床。杜總介紹說(shuō)：“過(guò)去都是6米機(jī)床，但相對(duì)而言6米的板會(huì)浪費(fèi)很多材料，13米則能節(jié)省很多材料。出于安全性的考慮，我們還加了3道保護(hù)措施，一是在龍門(mén)前后加了光幕，二是在機(jī)床中間的位置針對(duì)Y軸加了軟限位裝置，此外還有一套硬限位裝置，通過(guò)這三點(diǎn)來(lái)保證加工過(guò)程中上下料人員的安全。通過(guò)光幕可以檢測(cè)龍門(mén)附近的異物，如果有人在上下料時(shí)進(jìn)入龍門(mén)的移動(dòng)范圍，機(jī)床就會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行。”

對(duì)于13米機(jī)床的好處，杜總表示：“這樣的設(shè)計(jì)一是能節(jié)約上下料時(shí)間，加工和上下料可以同步進(jìn)行；二是節(jié)約了工作臺(tái)交換的時(shí)間，不用交換工作臺(tái)就可以進(jìn)行加工和上下料的切換，前面加工后面上下料，后面加工前面上下料。此外，13米的床身可以直接上12m的整板，能節(jié)約很多材料。目前很多鋼廠(chǎng)、船廠(chǎng)、掛車(chē)汽車(chē)領(lǐng)域都用得上這種大工件。”

除了13米長(zhǎng)的大機(jī)床外，龍雕激光還展示了2萬(wàn)瓦激光切割機(jī)。杜總認(rèn)為，未來(lái)激光應(yīng)用一定會(huì)朝著更高功率發(fā)展，把握高功率的機(jī)遇才能把握未來(lái)。而2萬(wàn)瓦側(cè)重展示高功率亮面切割工藝，杜總表示：“實(shí)際上2萬(wàn)瓦的快速氧切工藝也很成熟，但不同的用戶(hù)是有不同的需求的，我們可以根據(jù)不同需求提供不同的技術(shù)方案。比如對(duì)切面要求高的我們就可以采用亮面切割工藝，對(duì)速度要求高的就采用快速氧切工藝，這兩種工藝是相輔相成的?！?/p>

龍雕激光成立于2012年，總部位于北京，在濟(jì)南設(shè)有生產(chǎn)基地，德國(guó)設(shè)有研發(fā)中心，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)東南亞、西亞、中東、非洲、歐美等地。

在激光應(yīng)用日益普及的今天，激光市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也愈發(fā)激烈，激光的應(yīng)用技術(shù)也在競(jìng)爭(zhēng)中不斷發(fā)展、不斷突破。如今碳鋼切割工藝實(shí)現(xiàn)了新突破，大幅提升了加工效率，但這并非工藝革新的終點(diǎn)。我們相信，隨著激光功率提升，將有更多工藝得到開(kāi)發(fā)，更多應(yīng)用場(chǎng)景將被打開(kāi)，激光加工的市場(chǎng)也將獲得更大的發(fā)展空間。