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激光切割机在钢铁冶金行业的应用

  一、简析激光加工技术
  
  激光切割机所运用的激光加工技术是融合了光、机、电、材料加工及检测等学科的复合型先进制造技术。在工程机械、能源、交通运输、钢铁冶金、船舶与汽车制造、电子电气工业、航空航天等国民经济支柱产业发挥了不可替代的作用。
  
  激光切割过程中激光束聚焦成很小的光点,其最小直径可小于0.1mm,使焦点处达到很高的功率密度可超过106W/cm2。这时光束输入(由光能转换)的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分,材料很快加热至汽化湿度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm左右)的切缝。切边热影响很小,基本没有工件变形。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮助吹走割缝内的熔渣。
  
  二、激光切割的显着优势
  
  1:精度高:定位精度0.05mm,重复定位精度0.02 mm。
  
  2:切缝窄:激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度,材料很快加热至气化程度,蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。切口宽度一般为0.10~0.20mm。
  
  3:切割面光滑:切割面无毛刺,切口表面粗糙度一般控制在Ra为6.3~12.5μm以内。
  
  4:速度快:切割速度可达10m/min,最大定位速度可达70m/min,比线切割的速度快很多。
  
  5:切割质量好:无接触切割,切边受热影响很小,基本没有工件热变形,完全避免材料冲剪时形成的塌边,切缝一般不需要二次加工。
  
  6:不损伤工件:激光切割头不会与材料表面相接触,保证不划伤工件。
  
  7:不受被切材料的硬度影响:激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等进行加工,不管什么样的硬度,都可以进行无变形切割。
  
  8:不受工件外形的影响:激光加工柔性好,可以加工任意图形,可以切割管材及其它异型材。
  
  9:节省材料:采用电脑编程,可以把不同外形的产品进行整张板材料套裁,最大限度地提高材料的利用率。
  
  10:提高新产品开发速度:产品图纸形成后,马上可以进行激光加工,在最短的时间内得到新产品的实物。
  
  三、激光切割应用于钢铁冶金行业
  
  常用的钢铁金属材料中,包括碳钢、不锈钢、合金钢、铝及铝合金、钛及钛合金以及大多数镍合金等都可以实施激光切割。
  
  对钢铁冶金企业而言,引入激光切割机对企业的发展具有独特的优势。首先,自产的板材规模多、品种全,整个生产过程节约了大量的辅助时间和成本;其次,作为国家重点的板材生产和销售基地,多年来建立了广泛的销售渠道、客户关系和销售网络;对小批量、多品种需求的用户,可直接提供激光精密加工后的成品,延长了产品的服务链,产生了二次效益;切割废料可快速回收再利用;同时,减少了中间运输环节,节约成本,实现了利润的最大化。
  
  所以激光切割适用于在钢铁行业建立“板材配送中心”,根据使用(用户)的需求提供免后续切割加工的产品,并作出计算机放料,实现两维、三维的任意切割,以最大限度的节约材料和耗材,实现钢厂和客户的双赢。
  
  据了解,武汉法利莱公司推出的Walc系列厚钢板大幅面数控激光切割机可以满足钢铁冶金企业不同的需求,该系列机型由中科院电工所两院院士顾国彪带队专家组组织科技成果鉴定为国内首创,填补了国内空白,其主要技术性能已达到了国际先进水平。设备采用了双龙门大横截面面积的双支架式钢结构框架横梁,背负激光器移动、单边直线导轨和单边齿轮齿条相结合,双边同步驱动、全飞行光路、等光程结构,三轴联动,6个电机驱动。工作台面长6-30m,宽3-4.5m,可以一边加工,一边上下料,不影响切割加工效率。在横梁上安装有同步等光程系统,以保证激光切割头运行到任何位置,均有同样的切割加工质量。
  
  在国家大力加快实施钢铁行业振兴规划的今天,激光切割机必将发挥其独特的优势,成为钢铁行业提高综合竞争力的有力武器。 返回上页

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