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光纤激光切割机应用于钣金加工行业的优势

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2013-09-17 20:09:00

传统切割工艺手段有火焰切割,等离子切割,水刀切割线切割冲床加工等等,激光切割作为近年新兴工艺手段,把能量密度很高激光束照射到待加工工件上,使局部受热熔化,然后利用高压气体吹去熔渣形成切缝,激光切割具有如下优势。

  1. 割缝窄,精度高,割缝粗糙度好,切割后无需后道工序再处理。

  2. 激光加工系统本身一套计算机系统,可以方便编排、修改,适合个性化加工,特别对一些轮廓形状复杂钣金件,批次较多批量不大,产品生命周期不长,从技术,经济成本时间角度来衡量,制造模具不划算,激光切割尤具优势。

  3. 激光加工能量密度很大,作用时间短,热影响区小,热变形小,热应力小,加上激光为非机械接触加工,对工件没有机械应力作用,适合于精密加工。

  4. 激光高能量密度足以熔化任何金属,特别适合于加工一些高硬度、高脆性、高熔点其他工艺手段难以加工材料。

  5. 加工成本低廉。设备一次性投资较贵,但连续、大量加工最终使每个零件加工成本降低下来。

  6. 激光为非接触加工,惯性小,加工速度快,配合数控系统CAD/CAM软件编程,省时方便,整体效率很高。

  7. 激光自动化程度高,可以全封闭加工,无污染,噪声小,极大改善了操作人员工作环境。

  光纤激光切割相对于早期激光切割优势:

  1. 激光通过光纤传输到聚焦头,柔性连接方式易于生产线配套实现自动化工作。

  2. 光纤理想光束质量,大大提高了切割质量工作效率。

  3. 光纤激光器极高稳定性超长泵浦二极管寿命,决定了无须象传统灯泵浦激光器那样需调整电流来适应氙灯老化问题,大大提高了生产稳定性产品一致性。

  4. 光纤激光器光电转换效率高于25%,系统耗电小,体积小,占地少。

  5. 结构紧凑,系统集成度高,故障少,简单易用,无须光学调整,低维护甚至零维护,真正做到了“落地出光”,加上抗冲击振动,抗灰尘,真正适合于工业加工领域应用。

  目前一百万上下低价位激光切割机,选配激光器基本上都1-2KW快轴流CO2激光器,需要充He,Ne,CO2等气体,维护费用20元/小时左右,系统耗电30KW左右(主要耗电部件为激光器供电电源,冷却系统床身),加上吹气费用,镜片切割嘴等易耗品,累计每小时使用费用将近百元。包含冷却包含充气内系统占地面积高达数十平米。

  还一种低价位激光切割机,选配激光器都500W双氙灯泵浦YAG激光器,每过几百个小时需要更换两支氙灯,合计费用3元/小时左右,系统耗电30KW左右(主要耗电部件为激光器供电电源,冷却系统床身),加上吹气费用,镜片切割嘴等易耗品,累计每小时使用费用60元左右。包含冷却包含充气内系统占地面积比快轴流CO2激光器切割系统稍小。

  但该系统最大问题于,一氙灯使用寿命较短,需经常调整电流来适应氙灯老化问题,二需经常更换氙灯重新调整光路,三较为复杂硬光路系统需要经常调试维护才能保证适合切割优秀光学品质。所有这些因素,大大影响了工业化生产稳定性产品一致性。

  目前,业内普遍结合钣金行业特点推出大幅面平台+光纤激光器组合进行切割,彻底有效解决了上述问题,主要设计理念如下。首先,用光纤激光器代替CO2激光器灯泵浦激光器。光纤激光技术近几年高速发展激光技术,相比传统激光,具有更好切割质量,更低系统造价,更长使用寿命更低维护费用,更低耗电。而且光纤激光器激光可以通过光纤传输,方便与运动平台连接,实现柔性加工,大大简化了传统激光切割机系统设计,也提高了系统稳定性,减少了维护量,真正适合于工业加工领域应用。

  其次,基于钣金行业特点,绝大部分工件为厚度2MM以内薄板,选配二三百瓦光纤激光器,切割薄板碳钢速度可达每分钟5-6米,已经可以与2000WCO2激光器切割系统实际加工速度相当,而激光器系统造价却大大降低。床身精度方面,考虑到大部分钣金件精度要求,一般把定位精度设计100uM左右,也大大降低了床身成本造价。当然,用户根据加工工件材质料厚不同,以及精度要求,也可以选配我公司更高功率级别更高定位精度系列产品。

 

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