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一臺(tái)數(shù)控等離子切割機(jī)的生產(chǎn)能力相當(dāng)于數(shù)控火焰切割機(jī)的3~5倍,這大大節(jié)約了設(shè)備占用廠房的面積,既縮減了基建投資,又提高了造船廠十分寶貴的加工場(chǎng)地的利用率。如果采用正確的邊緣起點(diǎn)技巧,選用合適的“斷弧”信號(hào)時(shí)間,這個(gè)問題就能避免。還有數(shù)控等離子切割精度高、熱變形小、切口不掛渣,免去了人工打磨工時(shí),綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。
以單位割縫長度(元/m)作為考核指標(biāo),在我國造船廠切割厚度25mm以下的鋼板,采用長壽命氧氣等離子切割的運(yùn)行成本比火焰切割低,這與實(shí)際生產(chǎn)跟蹤反饋的數(shù)據(jù)及國際上的普遍情形是吻合的。
利用數(shù)控等離子切割,人們能夠非??旖莺头奖愕赝瓿蓴?shù)控火焰切割無法勝任的不銹鋼、鋁、銅、復(fù)合板材以及復(fù)雜零件的切割任務(wù),其經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于其他機(jī)械加工方法。
數(shù)控等離子切割機(jī)的加工幅面介紹
在談到金屬板材批量化切割下料應(yīng)用中,龍門式數(shù)控切割機(jī)設(shè)備顯然是一個(gè)不能回避的話題,作為數(shù)控切割機(jī)設(shè)備應(yīng)用的一類代表機(jī)型,龍門式數(shù)控切割機(jī)可以有效的將等離子切割與火焰切割相結(jié)合,同時(shí)為企業(yè)提供基礎(chǔ)二維加工基礎(chǔ)上的多種加工需求,如直條切割加工、倒角切割加工等等,可謂一機(jī)多用,數(shù)控切割下料的典范。等離子切割機(jī)為中國造船業(yè)帶來哪些明顯的效益等離子切割機(jī)的特點(diǎn)是切割速度快、切縫狹窄、切口平整、熱影響區(qū)小、工件變形度低、操作簡單,并且具有顯著的節(jié)能效果。
與其他結(jié)構(gòu)數(shù)控切割機(jī)設(shè)備不同,龍門式數(shù)控切割機(jī)由于采取了雙邊驅(qū)動(dòng)的軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),加上鋼管龍門架的選材,無論是在橫向切割跨度還是縱向切割長度上,都有了明顯的突破,目前我國已成功研制出橫向切割跨度達(dá)到12000mm以上的巨型龍門式數(shù)控切割機(jī)設(shè)備,可同時(shí)完成多張鋼板的一次性切割加工,在業(yè)界還屬首例。美國海寶數(shù)控等離子切割機(jī)等離子切割是利用高能量密度的等離子弧和高速的等離子流,將溶化金屬從割口處吹走,形成連續(xù)割口。
等離子弧切割規(guī)范
各種等離子弧切割工藝參數(shù),直接影響切割過程的穩(wěn)定性、切割質(zhì)量和效果。主要切割規(guī)范簡述如下:
1. 空載電壓和弧柱電壓
等離子切割電源,必須具有足夠高的空載電壓,才能容易引弧和使等離子弧穩(wěn)定燃燒??蛰d電壓一般為120-600V,而弧柱電壓一般為空載電壓的一半。等離子切割具有切割范圍寬,可切割一切金屬板材和許多非金屬材料,最1高切割速度可達(dá)10m/min,是火焰切割的10倍。提高弧柱電壓,能明顯地增加等離子弧的功率,因而能提高切割速度和切割更大厚度的金屬板材?;≈妷和ㄟ^調(diào)節(jié)氣體流量和加大電極內(nèi)縮量未達(dá)到,但弧柱電壓不能超過空載電壓的65%,否則會(huì)使等離子弧不穩(wěn)定。
2. 切割電流
增加切割電流同樣能提高等離子弧的功率,但它受到1大允許電流的限制,否則會(huì)使等離子弧柱變粗、割縫寬度增加、電極壽命下降。
3. 氣體流量
增加氣體流量既能提高弧柱電壓,又能增強(qiáng)對(duì)弧柱的壓縮作用而使等離子弧能量更加集中、噴射力更強(qiáng),因而可提高切割速度和質(zhì)量。但氣體流量過大,反而會(huì)使弧柱變短,損失熱量增加,使切割能力減弱,直至使切割過程不能正常進(jìn)行。
4. 電極內(nèi)縮量
所謂內(nèi)縮量是指電極到割嘴端面的距離,合適的距離可以使電弧在割嘴內(nèi)得到良好的壓縮,獲得能量集中、溫度高的等離子弧而進(jìn)行有效的切割。距離過大或過小,會(huì)使電極嚴(yán)重?zé)龘p、割嘴燒壞和切割能力下降。內(nèi)縮量一般取8-11mm。
5. 割嘴高度
割嘴高度是指割嘴端面至被割工件表面的距離。該距離一般為4~10mm。它與電極內(nèi)縮量一樣,距離要合適才能充分發(fā)揮等離子弧的切割效率,否則會(huì)使切割效率和切割質(zhì)量下降或使割嘴燒壞。
6. 切割速度
以上各種因素直接影響等離子弧的壓縮效應(yīng),也就是影響等離子弧的溫度和能量密度,而等離子弧的高溫、高能量決定著切割速度,所以以上的各種因素均與切割速度有關(guān)。在保證切割質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡可能的提高切割速度。數(shù)控等離子切割機(jī)具有切割高速、質(zhì)量穩(wěn)定以及成本經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn),一直為國內(nèi)造船行業(yè)所青睞,數(shù)控等離子切割機(jī)能在我國造船行業(yè)迅速推廣應(yīng)用的一個(gè)重要原因是得益于其投入使用后所帶來的可觀經(jīng)濟(jì)效益。這不僅提高生產(chǎn)率,而且能減少被割零件的變形量和割縫區(qū)的熱影響區(qū)域。若切割速度不合適,其效果相反,而且會(huì)使粘渣增加,切割質(zhì)量下降。
國外數(shù)控等離子切割技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
國外數(shù)控切割機(jī)的生產(chǎn)廠家主要集中在德國、美國和日本。其主要廠家有德國的伊薩(E SAB)、梅塞爾(MESSER),日本的田中(TANAKA)、小池(KOIKE),美國的L-TEC、林德(LINDA) 等。能夠代表數(shù)控等離子切割技術(shù)1高水平的廠家集中在德國,德國伊薩的數(shù)控切割機(jī)是當(dāng)今世界上品種全,功能1多,水平1高,幾乎包括了所有非接觸式切割手段的數(shù)控切割機(jī)。但同時(shí)壓縮也使得電弧的功率損失加大,因此,實(shí)際用于切割的有效能量要要比電源輸出的功率小,其損失率一般在25%~50%之間,有些方法如水壓縮等離子弧切割的能量損失率會(huì)更大,在進(jìn)行切割工藝參數(shù)設(shè)計(jì)或切割成本的經(jīng)濟(jì)核算時(shí)應(yīng)該考慮這個(gè)問題。 其中NEC520連續(xù)軌跡控制器與RPC600(單臺(tái)或雙臺(tái)并聯(lián))水射流式等離子系統(tǒng)配合可以切割130mm以下金屬板材;與HD3070精細(xì)等離子配合可對(duì)1~12mm金屬材料實(shí)施高速(7.6m/min)和(接近激光切割下限)切割。