激光切割機在鋼鐵冶金行業(yè)的應用

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2014-03-26 09:06:55點擊率：

　　一、簡析激光加工技術(shù)

　　激光切割機所運用的激光加工技術(shù)是融合了光、機、電、材料加工及檢測等學科的復合型先進制造技術(shù)。在工程機械、能源、交通運輸、鋼鐵冶金、船舶與汽車制造、電子電氣工業(yè)、航空航天等國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)揮了不可替代的作用。

　　激光切割過程中激光束聚焦成很小的光點，其小直徑可小于0.1mm，使焦點處達到很高的功率密度可超過106W/cm2。這時光束輸入(由光能轉(zhuǎn)換)的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散部分，材料很快加熱至汽化濕度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄(如0.1mm左右)的切縫。切邊熱影響很小，基本沒有工件變形。切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助氣體。鋼切割時得用氧作為輔助氣體與溶融金屬產(chǎn)生放熱化學反應氧化材料，同時幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣。

　　二、激光切割的顯著優(yōu)勢

　　1.精度高：定位精度0.05mm，重復定位精度0.02 mm。

　　2.切縫窄：激光束聚焦成很小的光點，使焦點處達到很高的功率密度，材料很快加熱至氣化程度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。切口寬度一般為0.10～0.20mm。

　　3.切割面光滑：切割面無毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ra為6.3～12.5μm以內(nèi)。

　　4.速度快：切割速度可達10m/min，大定位速度可達70m/min，比線切割的速度快很多。

　　5.切割質(zhì)量好：無接觸切割，切邊受熱影響很小，基本沒有工件熱變形，完全避免材料沖剪時形成的塌邊，切縫一般不需要二次加工。

　　6.不損傷工件：激光切割頭不會與材料表面相接觸，保證不劃傷工件。

　　7.不受被切材料的硬度影響：激光可以對鋼板、不銹鋼、鋁合金板、硬質(zhì)合金等進行加工，不管什么樣的硬度，都可以進行無變形切割。

　　8.不受工件外形的影響：激光加工柔性好，可以加工任意圖形，可以切割管材及其它異型材。

　　9.節(jié)省材料：采用電腦編程，可以把不同外形的產(chǎn)品進行整張板材料套裁，大限度地提高材料的利用率。

　　10.提高新產(chǎn)品開發(fā)速度：產(chǎn)品圖紙形成后，馬上可以進行激光加工，在短的時間內(nèi)得到新產(chǎn)品的實物。

　　三、激光切割應用于鋼鐵冶金行業(yè)

　　常用的鋼鐵金屬材料中，包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金以及大多數(shù)鎳合金等都可以實施激光切割。

　　對鋼鐵冶金企業(yè)而言，引入激光切割機對企業(yè)的發(fā)展具有獨特的優(yōu)勢。首先，自產(chǎn)的板材規(guī)模多、品種全，整個生產(chǎn)過程節(jié)約了大量的輔助時間和成本;其次，作為國家重點的板材生產(chǎn)和銷售基地，多年來建立了廣泛的銷售渠道、客戶關(guān)系和銷售網(wǎng)絡(luò);對小批量、多品種需求的用戶，可直接提供激光精密加工后的成品，延長了產(chǎn)品的服務鏈，產(chǎn)生了二次效益;切割廢料可快速回收再利用;同時，減少了中間運輸環(huán)節(jié)，節(jié)約成本，實現(xiàn)了利潤的大化。

　　所以激光切割適用于在鋼鐵行業(yè)建立“板材配送中心”，根據(jù)使用(用戶)的需求提供免后續(xù)切割加工的產(chǎn)品，并作出計算機放料，實現(xiàn)兩維、三維的任意切割，以大限度的節(jié)約材料和耗材，實現(xiàn)鋼廠和客戶的雙贏。

　　據(jù)了解，武漢法利萊公司推出的Walc系列厚鋼板大幅面數(shù)控激光切割機可以滿足鋼鐵冶金企業(yè)不同的需求，該系列機型由中科院電工所兩院院士顧國彪帶隊專家組組織科技成果鑒定為國內(nèi)首創(chuàng)，填補了國內(nèi)空白，其主要技術(shù)性能已達到了國際先進水平。設(shè)備采用了雙龍門大橫截面面積的雙支架式鋼結(jié)構(gòu)框架橫梁，背負激光器移動、單邊直線導軌和單邊齒輪齒條相結(jié)合,雙邊同步驅(qū)動、全飛行光路、等光程結(jié)構(gòu)，三軸聯(lián)動，6個電機驅(qū)動。工作臺面長6-30m，寬3-4.5m,可以一邊加工，一邊上下料，不影響切割加工效率。在橫梁上安裝有同步等光程系統(tǒng)，以保證激光切割頭運行到任何位置，均有同樣的切割加工質(zhì)量。

　　在國家大力加快實施鋼鐵行業(yè)振興規(guī)劃的今天，激光切割機必將發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢，成為鋼鐵行業(yè)提高綜合競爭力的有力武器。

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