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船舶制造业的技术新突破方向,激光切割可助力生产万吨级巨船

来源:www.laser08.com 时间:2022-03-22 点击:801
船舶制造业的技术新突破方向,激光切割可助力生产万吨级巨船!我国长期以来一直是被称为“世界工厂”的重工业国家。近年来,涌现出多艘世界上最大的“亚洲”船舶,足以见证中国造船业的飞速发展。如今,“精密造船”和“高速造船”已成为造船业的主要趋势,其中激光切割技术占全部造船的70%以上。
造船技术的不断改进导致造船材料和船舶设计发生重大变化。激光造船技术有其自身的特点,这与船舶的管控功能和激光生产系统的特点密切相关。
钢材是行业中最常见的原材料,钢材切割有着悠久的历史和经验。但船舶至关重要,对它们生产的材料的要求非常高。一个小的对角线或木板掉落对整艘船来说可能是灾难性的。因此,一台不影响原材料、精度高、安全系数高的激光切割机将很快成为整个造船行业不可或缺的一部分。
造船业主要以钢板制成的原材料为基础。使用激光切割钣金可以替代一些大型刀具密集型加工工艺,大大缩短生产周期,降低加工成本。使用激光切割机切割材料,省去了组装,杜绝了断切现象,减少了劳动力和面板的浪费,大大加快了框架的组成,大大提高了组装质量。
激光切割钢板切割质量好,垂直切割面好,无冲击,氧化层薄,表面光滑,无需二次处理,可直接焊接,热变形小,切割精度高。曲线和失去协调。几个小时的男性工作可以毫无困难地解决非常扎实的案件。它保证了造船原材料的质量,减少了装配工作、装配周期、废料和劳动力。
虽然激光手术的好处是显而易见的,但其应用也存在很多问题。目前,激光手术在国家造船业中还没有发挥主导作用。主要原因是大型激光切割机不适合造船行业的生产能力,如:B、现场施工、分段作业、工作条件艰苦等。激光切割不具备明显的效率优势,尤其是在造船业切割重型金属板时。激光设备的维护复杂、繁琐且昂贵。
不过,随着激光加工系统装备技术的发展,中国造船市场后期有望逐步打开,造船中的激光切割和焊接技术也非常接近。
铝板的处理在钣金制造中很常见。一个问题是:铝板可以激光切割吗?答:是的,可以用激光治疗。几年前,可以使用激光切割机切割铝板。我还记得当时工人们在用油漆切割时给铝板涂漆(据说铝板反射强烈,怕激光),激光设置非常普遍。当时只能切割1毫米厚的铝板。经验表明,铝板的切割也很光滑,没有螺线。
铝板的激光切割机也取决于激光发生器的功率。 6000W的最大厚度可以减到16mm,4500W的厚度可以减到12mm,但加工成本高只是因为它是高反射材料,采用激光切割。高功率密度的直激光束照射工件,使边缘材料熔化、蒸发、分解,或在熔化材料被吹掉时达到闪点。在淋浴间同轴气流较高的情况下,工件被切割。
激光切割铝板的切割面是否和其他材料的切割面一样光滑?
铝板的凹槽也很光滑。铝板是一种高反射材料,需要大型激光发生器。与其他材料一样,氮气会切割剪切气体,使表面完好无损。
以上为个人经验,以下为专业讲解。
激光切割铝板的特性:
1、细切钉:激光切割铝板的钉切面通常为0.1-0.2毫米。
2、切割面光滑:激光切割铝板切割面无划痕、凹凸。
低热变形:激光处理切口薄,速度快,能量集中,因此对被切割材料的热传递低,材料的变形也很小。
4、节省材料:激光编程采用计算机编程,激光设备可以切割铝板加工的各个部位,提高铝板的使用率,节省大量材料成本。
5、切割铝板的厚度很大程度上取决于激光发生器的功率。一般来说,6000W的最大厚度可以减到16mm,4500W的厚度可以减到12mm。
激光切割铝箔的注意事项:
铝板是一种高反射材料,会严重损坏激光器!
光纤激光切割机一般不建议切割铝板,尽量少用!
一个激光器要几十万美元,如果坏了,就不值得了!
总结:根据个人经验,碳素激光机成本比较低,激光发生器功率大,可以根据需要尝试切割铝片。请注意,如上所述,铝板上涂有黑色吸光漆,以防止镜头或激光头的反射燃烧。不要用玻璃纤维激光切割铝板,不值得,请选择另一种加工铝板的方法。
CNC穿孔可用于加工厚度小于6毫米的铝板和厚度大于6毫米的铝板,使用水刀进行加工。
由于氮气和氧气的成本高于压缩空气的成本,因此在光纤激光手术中经常使用氮气、氧气和空气作为辅助气体。
氮气(≦1.4 MPa)主要用于不锈钢材料的切割,以保证切割区域不锈钢的真实颜色。在切割较厚的金属板以获得最佳切割效果时,通常使用负火焰切割。效果好,速度快,质量好;
氧(≦1MPa)主要是碳钢材料中缺乏。一般在切割较厚的金属片材时采用正向火焰切割,以达到最佳切割效果;
压缩空气的切割能力(≦0.8 MPa)虽小但调节良好。
压缩空气(中低压1.4-1.6MPa)可切割不锈钢,切割断面为黑色和浅黄色,结构优良。也可以切割碳钢材料,切割断面与氧气切割略有不同,但切割速度比较慢,不是很明显。
2.气动切割特点:价格便宜,黄色部分,气压高,切割力更好。
3、优势:最重要的是生产成本的降低。该装置每天耗电80度电(1元/度电),相当于每小时15瓶(25元/度电)氧气。每年节省超过70,000元/系列。并能有效提高切削能力,增加切削力。
4、质量:与氧气相比,出渣稍长,速度稍慢,但区别不明显。它在视觉上可识别,对使用几乎没有影响。
尽管使用了材料,但仍使用了负向部件。
光纤激光切割机的切割原理不再重复。我想我们都知道,当用光纤激光切割机切割钢材时,氧气和直激光束通过喷嘴被引导到被切割的材料上以产生气流。对气流的基本要求是侧向气流要大,速度要快,使里面的物料充分浸入放热反应中,得到满意的氧化;同时,熔融材料可以以令人满意的速度转移和吹制。除了喷嘴的质量和控制,它直接影响到夹子的质量,喷嘴的时间和气流的控制(例如喷嘴压力,工件相对于气流的方向等) .激光切割机使用的喷嘴结构比较简单,即一个圆锥孔,后面有一个小圆孔,通常是通过反复试验设计的。
光纤激光切割机的喷嘴设计和气流控制技术
由于玻璃纤维激光切割机的末端通常由紫铜制成,体积小,是敏感且经常更换的部件,无法进行机械计算和流动分析。使用时,从喷嘴周围的表面喷出具有一定压力Pn(超压Pg)的气体,这称为喷雾压力。它从喷嘴出口移出,几个小时后到达工件表面。大气压Pa的区域。研究表明,随着Pn的增加,空气流量增加,Pc也继续增加。
可用以下公式计算:V = 8.2d2 (Pg + 1)
V 气体流量 l/min
d 喷嘴直径 bgl。
Pg 喷嘴压力(表压),bar
光纤激光切割机对不同的气体有不同的压力阈值。该限制与 Pn 与 Pa 的比值以及气体分子的自由度 (n) 有关:如氧气和空气,n = 5,因此阈值为 Pn = 1 bar × (1,2) 3, 5 = 1, 89 巴。如果注射压力大于Pn / Pa = (1 + 1 / n) 1 + n / 2 (Pn; 4 bar),气流的法向对角冲击流变成法向冲击波,切削压力Pc减小工件表面速度降低,影响气流。因此,选择末端带有小圆孔的锥形喷嘴,氧气喷嘴的压力往往小于3 bar。
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