
数控切割技术的不断进步,给机械制造和对外加工行业带来了福音,让他们能够快速准确的分离钢板,从一个坚硬的整体上面取出自己想要的部件,有些客户夸张的把切割机比喻成为“神手”,被称为“神手”的切割机有几个代表,主要以火焰切割机、等离子切割机、水刀切割机、激光切割机、相贯线切割机为主。

在金属加工应用领域中,用户经常面临如何选择最适合的金属切割工艺的问题。 实际上,现在主流的这几种金属切割工艺,在切割厚度,切割精度,冶金性能,生产效率等方面都各有特点。
下面广州奥凌数控将几种金属切割工艺进行对比如下:

火焰切割工艺是我们这里讨论的所有切割技术中最简单的。其原理是先用可燃气体加热钢铁到“燃点”温度(大约是1800F),一旦通过预热达到这个温度,再喷射纯氧与炽热的钢铁产生放热反应,迅速侵蚀掉钢铁。
火焰只能切碳钢,多用在1/4”(约6.35mm)到 6” (约150mm) 的厚度。切割速度在超过2” (约50mm)厚度时比其他工艺快。在一台数控机床上同时安装多把火焰割炬很容易,而且便宜,这样能使产能翻倍。

精细等离子是利用高温的电离气体产生高能量密度的切割电弧,所以能切割所有导电材料。最新的技术对操作者没有经验的要求。精细等离子最适合切割26 gauge(约0.45mm) 到2”(约50mm)厚的碳钢,以及6¼”(约160mm)厚度内的不锈钢和铝。
等离子切割有明显的热效应,精度低,切割表面不容易再进行二次加工,但能对厚板进行切割。等离子拥有要求不高或20以上的的钢板下料加工。

光纤激光是目前最新的激光技术。其使用的固态激光发生器比传统的Co2激光要更高效,而且光纤激光的波长适合在细软的光纤中传导,比起只能用镜面反射传导的 Co2激光要具柔性,更易维护。高能的激光通过聚焦,熔化被切割材料,辅助气体(切碳钢时通常使用氧气)吹掉熔融的金属。一台3千瓦的光纤激光在切割能力 和速度上相当于4到5千瓦的Co2激光。其切割能力一般能达到¾”(约19mm)厚的碳钢。
激光切割设备的投资较大,目前大多用于薄钢 板、部分非金属材料的切割,切割速度较快,精度较高,但激光切割时在切缝处会引起弧痕并引起热效应;另外对有些材料激光切割不理想,如铝、铜等有色金属、 合金,尤其是对较厚金属板材的切割,切割表面不理想,甚至无法切割。目前人们对大功率激光发生器的研究,就是力图解决厚钢板的切割,但设备投资、维护保养 和运行消耗等成本也很可观。
水刀切割机是基于超高压水射流应用的冷态切割技术。与热切割(如火焰、等离子、激光等)相比,“水刀”几乎可以切割从软到硬的所有材料,尤其在厚度20mm以上的金属,碳纤维、钛合金、铝合金、蜂窝结构及复合材料的成型加工中,已经成为国际公认的最理想加工方式。
水切割技术目前已被广泛应用于钢材、铜铝材、玻璃、陶瓷、硬质合金、塑料、人造纤维、布、纸、复合材料等的加工,并可直接制成结构零件或焊接件,因而水切割系统已成为航空航天、军工,轨道交通、船舶、汽车,工程机械、轻工,化工、能源,建筑工程等产业的新型制造装备。
利用超高压技术可以把普通的自来水加压到250-400Mpa压力,然后再通过内孔直径约0.15-0.35mm的宝石喷嘴喷射形成速度约为 800-1000m/s的高速射流,俗称其为水箭、水刀,该水刀具有很高的能量,可用来切割软基性材料。如果再在水刀中加入适量的磨料则几乎可以用来切割 所有的软硬材料。
远远的看上去,五种工艺的切割样件都差不。但近看,观众就能发现空气等离子的样件有明显斜度,特别是小孔。氧气等离子的切割斜度减小,精细等离子几乎看不出来斜度。
诚然,只在1/2”(约12.7mm)的碳钢上做对比是不公平的,在这个厚度范围,精细等离子无疑是最好的选择。
但如果我们切1/8” (约3mm)的铝,相信水刀和激光会更高效、精度更高。
如果尺寸要求放宽,价格低廉的空气等离子应该是最好的选择。
所以,先明确自己的需求和实际应用,综合考虑本文所述的各种工艺特点,相信您一定能选择最适合的金属切割工艺和设备。
总结:
激光切割:速度快,切割精度高,但切割铝,铜等不是太理想。设备价格昂贵。水刀切割:切割速度慢但比线切割快,但切割割断面不是太好。等离子:切割精度差,单能切厚板。火焰切割很容易,而且便宜,这样能使产能翻倍。

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