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這樣玩切割,你們問過刀具的感受嗎!

切割是一種物理動作,分為俠義跟廣義兩種。狹義的切割是指用刀等利器將物體(如食物、木料等硬度較低的物體)切開;廣義的切割是指利用工具,如機床、火焰等將物體,使物體在壓力或高溫的作用下斷開。切割機從切割材料來區分,分為金屬材料切割機和非金屬材料切割機。非金屬材料切割機主要是刀具切割機,金屬材料切割機分為火焰切割機、等離子切割機、激光切割機、水刀切割機等。金屬材料這類型的切割機在我們的工業生產中有著至關重要的作用。

1激光切割

原理

激光切割是利用經聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點,同時藉助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質,從而將工件割開。

應用

激光切割技術是光、機、電一體化的綜合技術,適合採用激光切割的產品大體上可歸納為輪廓形狀複雜、批量不大的金屬鈑金件,裝飾、廣告、服務業用的不鏽鋼或非金屬材料的圖案、標記、字體等。

國外不斷擴展其應用領域,以加快從畫圖到切割零件的過程。採用三維激光切割系統或配置工業機器人、切割空間曲線、開發各種三維切割軟體等。

在航空領域裡,航空發動機作為一種高度複雜和精密的熱力機械,發動機設計、製造極其複雜,裡面涵蓋了幾萬到幾十萬的細小零部件,像發動機的渦輪葉片不僅形狀極其特殊,同時還具有耐高溫等特點,如果採用常規的加工方式不僅操作複雜,同時工藝要求也很難達到,所以這就需要採用現在的高新技術手段。

航空發動機及其典型的精密製造葉片

激光切割技術作為激光應用的重要技術工藝,採用現代的激光切割技術解決多項航空發動機難加工材料的切割、大型薄壁件群孔高效加工、零件葉型孔高精度切割、特種表面零件加工等難題,有力的推動了航空運載工具向高性能、輕型化、長壽命、短周期、低成本等方向發展,為現代精細領域的加工生產提供了諸多的便捷。

特性

1.切割精度高、速度快,比線切割的速度快很多。切口寬度窄,切縫一般不需要二次加工即可焊接。

2.清潔、安全、無污染, 改善了操作人員的工作環境。

3.不受被切材料的硬度影響,激光可以對鋼板、不鏽鋼、鋁合金板、硬質合金等不管什麼樣的硬度進行無變形切割。

4.設備價格高,加工成本大。高反光的材料不易切割,CO2激光器的光不易被銅、鋁高反射有色金屬吸收。

2水刀切割

原理

水刀切割機是利用超高壓水射流進行冷態切割的設備,主要由高壓泵、數控加工平台和噴射切割頭組成。由增壓器產生的高壓水經高壓管路流至水刀機刀頭內部,高壓水在流經小孔徑噴嘴下,形成約亞音速度3倍的流速,在激烈狹窄的壓力環境中,水能浸觸放置面前的任何材料。

數控水刀切割機

應用

水刀的應用範圍很廣泛,從金屬材料到非金屬材料,從天然材料到人工材料,從食品到生活用品,基本上都能切割,有「萬能切割機」之譽。一般而言,複雜圖案、厚、難切、易碎與怕熱的材料,最適合使用水刀切割。

在航空應用中,水刀技術在機床基礎快速增長的屬性使其特別適用於航空航天和其它外部材料加工和切割。水刀可以按照任意角度並在關鍵角度切割,周圍很少或無需手工加工就能製造出最終的零件。客艙內飾、座椅等這些部件多採用鋁合金或工程塑料座支架承重;泡沫塑料為襯墊,化纖織品、皮革等蒙皮;機門窗以及內隔屏等大都採用玻璃和夾膠玻璃製成,這些均可採用機器人(六軸控制)純水切割頭進行切割。

特性

1.可切割範圍廣,可以切割絕大部分材料(如:金屬、大理石等)。

2.水刀是冷態切割,切割時不產生熱效應、不變形。

3.切割介質只有水和天然磨料,無需更換刀具切割過程中不產生其它物質,是清潔環保的切割工藝。

4.使用成本高,需要大量水沙,維護成本也高。

3等離子切割

原理

等離子切割機是藉助等離子切割技術對金屬材料進行加工的機械。利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬部分或局部熔化和蒸發,並借高速等離子的動量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。

攜帶型數控等離子切割機

應用

等離子切割機配合不同的工作氣體可以切割各種氧氣切割難以切割的金屬,尤其是對於有色金屬(不鏽鋼、鋁、銅、鈦)切割效果更佳;其主要優點在於切割厚度不大的金屬的時候,等離子切割速度快,尤其在切割普通碳素鋼薄板時,速度可達氧切割法的5-6倍、切割面光潔、熱變形小、幾乎沒有熱影響區。

基於高效率、高精度和高穩定性等優點,我國目前船用鋼板切割大都採用等離子切割,國防軍事裝備對高數控離子切割機的需求也更為迫切,如等離子切割機在飛機螺旋槳曲面加工中的應用,可以大大縮短產品試製時間,提高部件性能。對提高我國航天航空技術裝備水平具有重要的戰略意義。

特性

1.等離子切割具有高效率、高精度和高穩定性等優點。切割相對成本更為經濟,特別是應用於大批量加工生產的時候,其加工成本控制將更為明顯。

2.水下切割無變形,切割精度比火焰切割高,精細等離子切割精度更高。

3.切割20mm以上鋼板比較困難,割口成「V」型需,要很大功率的等離子電源,成本較高。

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