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激光切割工艺给钣金加工行业带来了一次革命

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激光切割工艺给钣金加工行业带来了一次革命

发布日期:2018-09-11 作者: 点击:

从某种意义上说,激光切割工艺的出现为昆山钣金加工带来了一次工艺革命。

钣金切割工艺,不外乎有激光切割、等离子切割、火焰切割、剪板机、水刀、冲压等。其中激光切割工艺占据30%以上的应用市场,并继续呈现出高增长态势。针对各种各样板材,各种不同图形零件需求,作为先进制造技术及绿色制造技术,钣金激光切割工艺被发挥的淋漓尽致。未来,随着高功率激光切割设备的大范围应用,钣金加工工艺革命一定会进行到底。 

2013年,我国拥有的激光切割装备企业大约50-60家,而能够生产2000瓦以上高功率产品的不足20家。至2018年初,保守估计我国拥有激光切割装备企业超过400家,能够生产3000瓦以上高功率产品的企业超过200家。

可见,近年来,激光切割技术正逐渐成为了各厂家们“争相斗艳”的看家本领,而其由于应用之广,又可分为:激光汽化切割、激光熔化融切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。其中值得一提的是,激光熔化融切割可以切割所有可熔化的材料,例如金属。

随着大功率激光器光束质量的不断提高,激光作为一种精密的加工方法,激光切割几乎可以切割所有的材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。它能聚焦成极小的光斑,可进行微细和精密加工,如微细窄缝和微型孔的加工。

相对于传统切割方式中,激光切割更易懂、易学,并在商家需求的加工效果、速度方面都有著绝对的优势,因此相信在未来的切割方式选择中,激光切割机将乃大势所趋。

激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的(如左右)切缝,完成对材料的切割。

用激光来对不锈钢进行切割时,大多会采用高压氮气与激光束同轴注入的方法以吹走熔融的金属而使得切割表面不会形成任何的氧化物。这是一个很好的方法,但是与传统的氧气切割相比成本更高。能够替代纯氮的一个方法是使用过滤后的车间压缩空气,它由78%的氮气组成。在激光切割中使用过滤后的压缩空气比使用氧气或氮气的速度更快——一般为300ipm到320ipm,虽然需要对一些设备、过滤、压缩空气进行一定的初始投资,但是其长期的成本相对于“传统”的辅助气体成本来讲还是较低的。

激光能源现在正处于一个焦点的位置,并且使用压缩空气能够在金属的表面产生等离子体球,其效果类似于使用电力的数控等离子切割机所产生的切割效果。等离子体传输热量的效果比光线更有效。

压缩空气辅助切割同时也能达到与使用氧或氮气进行组件切割相同的边缘质量。切割的边缘需要足够地清洁才能使得大多数的粉末涂料能附着上去,不需要再进行二次清洗。在第一次选择使用压缩空气进行辅助激光切割时,谐振器的大小是一个重大的限制。例如:现在高瓦数激光切割机——一般为4000W以上——使得空气辅助成为了切割钢材、不锈钢和厚度高达1/8英寸(约3mm)铝材的有效方法。具有6000W谐振腔的激光切割机甚至可以切割厚度最高达到3/8英寸(约)的材料。 

激光切割具有高效,高能量密度及柔软性,无论是从精度、速度还是效率方面说,都是钣金切割行业的不二之选。一些传统难切割或者切割质量不高的板材,遇到激光切割后,难题可谓迎刃而解,特别是一些碳钢板的加工,激光切割更是有着不可撼动的地位。

不难看出,在中国智能制造大背景下,工业领域都呈现从传统加工向高端制造转型的态势,中国激光切割领域市场规模将一直保持着高速发展的趋势。到2017年中国激光切割设备市场规模为240亿元,增长率为35%,据估计,2018年激光切割机增长率可能会达到27%,预计市场规模会接近300亿元。其中中小功率激光切割设备市场销售规模一直保持较高的增长速度,其核心激光器实现了较高的国产化率。


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