導(dǎo)讀
從愛(ài)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(yù)為“最快的刀、最準(zhǔn)的尺、最亮的光”,媲美核能、計(jì)算機(jī)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(shì),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(gè)激光加工業(yè)的70%以上。
激光設(shè)備初登鈑金加工舞臺(tái)
創(chuàng)業(yè)于1946年的AMADA,是第一家考慮到如何把激光運(yùn)用與鈑金加工中的設(shè)備制造商。早在1978年,針對(duì)客戶(hù)希望能有一種非接觸式的加工手段的要求,AMADA開(kāi)始了激光設(shè)備的研發(fā)工作。并成功開(kāi)發(fā)出了第一臺(tái)用于鈑金加工的激光加工機(jī):LC-644,并于1981年開(kāi)始正式銷(xiāo)售。當(dāng)時(shí)的激光設(shè)備,對(duì)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(wú)法與現(xiàn)代的激光機(jī)相提并論,但在當(dāng)時(shí),卻是震撼整個(gè)鈑金加工界的劃時(shí)代產(chǎn)品。
AMADA第一臺(tái)鈑金加工用激光機(jī):LC644
鈑金加工領(lǐng)域掀起工藝革命
激光切割經(jīng)過(guò)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(guó)巨大潛在市場(chǎng)也為激光加工機(jī)床在鈑金行業(yè)的規(guī)?;瘧?yīng)用提供了廣闊空間。隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇,鈑金產(chǎn)業(yè)鏈各階段的利潤(rùn)空間均在壓縮,降價(jià)空間日趨減少,加工技術(shù)的轉(zhuǎn)型勢(shì)在必得;同時(shí)中國(guó)已逐漸成為國(guó)際制造業(yè)中心,隨著國(guó)外投資的增加,金屬加工的需求不斷增加,因此對(duì)鈑金加工能力的需求也越來(lái)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(diǎn),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(shì)
傳統(tǒng)的鈑金切割設(shè)備在市場(chǎng)上占有相當(dāng)大的市場(chǎng)份額,雖然他們也各自有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但相對(duì)于激光切割等現(xiàn)代工藝來(lái)說(shuō)劣勢(shì)非常明顯,極大地影響了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
1、(數(shù)控)剪床主要是直切,只能用于直線(xiàn)的切割鈑金加工;
2、(數(shù)控/轉(zhuǎn)塔)沖床對(duì)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(lèi)似,在切割薄鋼板時(shí)熱變形太大,斜度也較大,在精度要求高時(shí)無(wú)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(jī)的優(yōu)勢(shì)
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(jiǎn)單還是復(fù)雜零件,都可以用激光實(shí)現(xiàn)一次快速成型切割;
切縫窄、切割質(zhì)量好、自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)便,勞動(dòng)強(qiáng)度低,安全環(huán)保;
可實(shí)現(xiàn)切割自動(dòng)排樣、套料,提高了材料利用率,無(wú)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(jī)
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?cái)?shù)控沖有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但是如果需要實(shí)現(xiàn)百葉窗、淺拉伸、沉孔、翻邊孔、加強(qiáng)筋、壓印等功能(工藝),則只能采用數(shù)控沖床;應(yīng)對(duì)激光切割的此局限性,因此激光-沖復(fù)合機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。
德國(guó)通快公司是最早生產(chǎn)沖床、激光復(fù)合機(jī)的公司之一,在1979年生產(chǎn)了第一臺(tái)沖孔-激光復(fù)合機(jī)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(jī)。國(guó)內(nèi)江蘇金方圓在2002年推出過(guò)一臺(tái)數(shù)控液壓沖床、CO2激光切割復(fù)合機(jī)。之后,濟(jì)南鑄鍛所也推出了一臺(tái)PL31550型數(shù)控沖床、激光切割復(fù)合機(jī),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(jī)應(yīng)用一直很少。
通快激光沖復(fù)合機(jī)
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(diǎn),較原有的沖剪復(fù)合加工和多次定位單機(jī)加工工藝優(yōu)勢(shì)明顯,得到迅速的推廣應(yīng)用。
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