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淺談工業應用中的三種金屬切割機
  發布時間:2017-03-30 13:45   來源:未知   點擊: 次
        在我們生活中,金屬是我們很常見的一種材質,金、銀、銅被用來制作硬币,鐵被用來制作工具和武器。對于這個制作環節來說,其中涉及到很多複雜的工藝,但是切割是最為基本的。
  金屬切割有很多種方法,切割方法的選擇取決于所需切割金屬的類型、厚度和數量,以及伱需要的切割質量。今天高能激光就來給大家介紹一下我們最為常用的三種金屬切割機:火焰切割機、等離子切割機、激光切割機。
  1.火焰切割機
  大約從20世紀初開始,人們使用燃料氣體和氧氣來切割金屬,它的原理是通過氧氣和鋼鐵産生的化學反應來加熱金屬,并使其變軟最後融化。最棒的是,設備本身的成本并不高。此外,伱不需要壓縮空氣或使用電力。它的缺點在于這種方法隻适合切割碳鋼,火焰切割對其他類型的金屬并不适用,比如不鏽鋼和鋁。另外,火焰切割對操作者的學習能力要求很高,需要大量的練習、技巧和經驗才能産生良好的切割效果。此外,火焰切割的割炬需要預先加熱。像烤箱一樣,割炬也需要時間才能達到合适的溫度。
  2.等離子切割機
  這是在20世紀50年代發明的一種高速的通過精确控制電弧來切割大多數常見金屬的方法。小小的噴口和高速氣體流可以産生極熱的高能量密度的電弧。等離子切割和氣刨需要工藝氣體(比如空氣或氮氣),電源和耗材(包括電極和噴嘴)。在人們需要切割一系列不同種類的金屬時,等離子切割是一個不錯的選擇。事實上,這是等離子切割的主要賣點:多功能。它可以切割大多數種類的金屬(低碳鋼、不鏽鋼、鋁、銅、黃銅等),甚至是生鏽的、帶漆的或髒的金屬。等離子還可以切割網孔狀的金屬。另外,在切割厚的和薄的金屬時它都同樣擅長。等離子切割的缺點是, 它的設備成本比火焰切割更高,雖然切割質量很好而且始終穩定,但它在切割更纖薄的材料時不如激光切割。
  3.激光切割機
  使用高能量的光束來加熱、局部熔化、汽化金屬。激光切割以切割纖薄金屬質量優良著稱。激光器有兩種主要類型:氣體(CO2)和固态(YAG、DISC 和光纖)。氣體激光器可以切割大多數種類的金屬,但是高反光材料除外。為此,伱需要使用固态激光器,它的傳送方法不同,因此可以切割更多種類的材料。激光通常用于精密切割或對非常薄的鋼闆(規格到1/4英寸)進行高效切割。激光可以切割厚度超過一英寸的金屬,不過需要一個功率更大的激光器。激光切割的缺點是最初的設備購買價格很高。如果拿激光系統與高質量的等離子系統來比較,激光系統的總成本是非常昂貴的。一個傳統的CO2激光系統需要花費數十萬美元。光纖激光比CO2激光便宜,但仍比等離子貴。
  三種金屬切割機不同要求的表現對比
  如果伱從切割産生的斜度、切口、熱影響區、切屑和公差來對比三種切割方法,激光切割往往是最出色的。激光切割幾乎沒有斜度,切口細薄,熱影響區小。此外,激光切割産生的切屑很少,并提供嚴格的公差。切割質量緊随激光切割其後的是等離子切割,最後是火焰切割。
  生産率
  切割質量是一個重要的考慮因素,生産能力同樣如此。畢竟,如果伱不能夠達到足夠的産量來滿足需求,僅有好的切割質量并沒有多大的意義。當人們提到生産率的時候,他們通常會想到切割速度;不過,還有其他的因素需要考慮。這些因素包括系統完成切割準備,穿透金屬和完成二次操作的時間。讓我們首先從考核切割速度開始。三種方法能達到的速度取決于被切割金屬的厚度。通常來說,火焰切割的速度最慢,等離子切割最快,激光切割則處于中間的某個位置。
  知道了每種方法的切割速度,對于計算每小時的工件産量便有了一半的信息。另外一半是每個工件需要切割的線性長度。例如,一個12×12英寸的正方形,線性長度為48英寸(12×4個邊),等于4英尺。一旦有了這兩個數據, 伱就可以很容易計算出能夠切割工件的數量。
  伱首先要做的就是獲得每分鐘可以切割的英寸數量,并乘以60以确定每小時可以切割的英寸數量。在接下來的例子中,我們假設火焰切割的速度為20英寸/分鐘或1200英寸/小時(20 ×60)。步驟2中還包括将以英寸/小時為單位的數字除以12,以确定以英尺/小時為單位的切割速度。最後,伱隻需簡單地把英尺/小時為單位的切割速率(本實例中為100),除以工件的尺寸(4英尺)就可以了。表1顯示了剛才所描述的案例,以及針對不同切割方法的計算。