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碟片激光切割机加工6mm汽车钣金测试

2015.10.21 242 字号

  传统的切割方法速度慢,效率低,精度差,污染严重。目前,激光切割应用范 围正在不断地扩大,已达几十个领域。激光切割是激光加工行业最重要的一种技术 ,占整个激光加工行业的70%以上。其中最具有代表性、应用最为广阔的是汽车制 造业。据估计,约有60%的汽车零部件可以通过激光切割来提高质量。

  SS400钢广泛应用于汽车车轮,激光切割速度高于传统切割方法,可以大大提高效率。厚板在进行切割时,不仅要考虑切割速度还要考虑切割质量。切割质量可 以由被切部件的尺寸精度、切割后的变形量以及切割面顶部和底部表面粗糙度、切 面挂渣厚度等来考核。这几个衡量标准是由零件的材质和形状,机械加工精度,激 光束特性,由激光器、气体喷嘴、光束扫描方式组成的激光加工光学系统等切割条 件确定的。

  新一代TruDisk碟片激光器设计更紧凑,减少高达25%的运营成本。大大降低了 能源消耗,转化效率高达30%。重新设计的控制系统具有智能化能源管理功能,确保激光始终处于最佳的能源使用状态,甚至在操作间隙也如此。

  实验材料选用SS400钢,规格为200mm×50mm×6mm。首先利用2000W碟片激光切割机系统调节不同参数对6mm厚的SS400碳钢板进行切割,对切割后 的试件进行研究,分析观察切割横截面、截面角度、切缝宽度。在功率选定2.0kW ,准直镜和聚焦镜,喷嘴直径条件确定的情况下,切割速度分别为1.5m/min、 2.0m/min、2.5 m/min、3.0 m/min、3.5m/min。

  根据实验结果可以发现,切割速度1.5m/min时,切缝较宽,背面挂渣明显;切 割速度在3.0 m/min和3.5m/min时,切不透且背面挂渣严重。所以切割速度 2.0m/min时切割效果相对较好。

  当切割速度为2.0m/min,辅助气体压力范围为0.5~5.0 kgf/cm2时切缝宽度和切面倾斜角度等参数的变化曲线图。不难发现辅助气体压力在0.5~2.0 kgf/cm2 范围时,切缝宽度较窄,该范围内随着气体压力增大切缝宽度变化不明显。当气体 压力大于2.0 kgf/cm2时,切缝宽度会明显变宽,切割质量较差。观察试件切缝横截面可知辅助气体压力增加时,切缝宽度、切缝最大宽度、最大宽度距试件表面距 离以及切面倾斜角度都随之增加。除此之外,当辅助气体压力范围是0.5~1.5  kgf/cm2时,切缝上表面和下表面的宽度均随着辅助气体压力增加而增大,当辅助气 体压力大于2.0kgf/cm2时,下表面宽度变化却不大。

  离焦量对切割质量影响的实验结果,从中不难发现离焦量在-2~5mm时的 切割挂渣量符合要求,特别是在+4mm和+5mm时挂渣更为理想。切割断面没有倾斜角度,几乎不存在毛刺,切割质量良好。

  该系统的最佳切割工艺参数为切割速度约2.0m/min、辅助气体压力范围0.5~2.0 kgf/cm2、聚焦镜焦长f=200mm时、离焦量范围+4 ~ +5mm、切割喷嘴直径Φ0.8mm、喷嘴距工 件表面距离0.5~1.5mm。在最佳切割工艺参数下,切缝宽度0.5~0.6mm、切缝倾斜角 度0.2°~0.5°、表面粗糙度30μm左右。在上述参数下得到良好的切割质量。


  推荐设备:


  2000W碟片激光切割机为高能激光与德国通快合作推出的一款解决金属厚板切割的激光设备。采用德国通快最新的碟片激光器,既是当今应用于所有焊接、切割和复合焊接工艺的、最理想的大功率工业激光器。此款碟片激光切割机的电光转化率高达30%,并且能够切割高反光材料铜、铝等,是其他类型激光切割设备所不具有的优势。

  1、德国通快旗下顶尖激光器。

  2、整机采用世界顶级的德国通快碟片式激光器,移动式龙门结构机床,整体外包围结构,能保持长时间良好的稳定性、安全性;伺服电机硬件运行系统与软件数控系统同为德国原装进口,兼容性好,稳定性强,维护更方便,切割功能更强大。

  3、卓越的整机性能,互换式交换工作台配置,高速交换仅需7秒就能完成,有效提高工作效率48%以上;

        4、机床分上下料区域和加工区域,标准配置为自动交换工作台,通过电机传动将工件自动移出加工工位和上料工位,便于上下料,工作台采用互换式可高速交换的双工作台设计,可以在加工的同时做好下一次的上料准备,大幅提升了工作效率。

  5、快速响应的表面跟随,激光切割头配置进口电容非接触式高度跟踪系统,反应灵敏、准确,避免切割头与加工板材碰撞,并能保证切割焦点位置,保证切割质量稳定。

  6、蛙跳运动提高切割效率,切割回退功能,允许操作员在发现漏切时即时返回,直线/圆弧插补和割缝补偿功能,软件具有人工或自动排料套裁功能。

  随着中国汽车工业的蓬勃发展,激光切割技术一定会在汽车加工领域得到广泛 的应用,利用激光的特点在汽车行业发挥其无法替代的作用。激光切割在汽车领域 的应用也发展到了先进的三维激光设备, 不但可以实现车体零件的切割, 还可实 现整个轿车车身整体的切割, 从而实现常规加工无法实现的技术要求。德国通快公司的三维激光设备在奔驰公司、奥迪公司、宝马公司、大众公司、通用公司成功 地应用多年。如今,高能激光在激光切割机制造方面已经取得很大的成就,随着对 激光加工技术、激光切割设备以及激光加工工艺的不断升入研究,激光切割机在未 来将会有很广阔应用前景。