厚板材料进行激光切割的技术难点分析1、准稳态燃烧过程维持比较困难。金属激光切割机实际切割过程中,能切透的板厚是有限的,这与切割前沿铁不能稳定燃烧密切相关。燃烧过程要能持续进行,切缝顶部的温度必须达到燃点。单独靠铁氧燃烧反应释放的能量,实际上不能确保燃烧过程持续进行。汕尾钣金一方面,是由于切缝被喷嘴喷出的氧流连续冷却,降低了切割前沿的温度:另一方面,燃烧形成的氧化亚铁层覆盖在工件表面,阻碍氧的扩散,当氧的浓度降低到一定程度时,燃烧过程将会熄灭。采用传统会聚性光束进行激光切割时,激光束作用于表面的区域很小,由于激光功率密度很高,所以不仅仅在激光辐射的区域,工件表面温度达到了燃点,而且由于热传导,一个更宽的区域达到了燃点温度。而氧流作用于工件表面的直径要比激光束直径要大。这表明不仅在激光辐射区域, 要发生强烈地燃烧反应,而且在激光束照射的光斑外围也要同时发生燃烧。厚板切割时,切割速度相当慢,工件表面铁氧燃烧的速度要比切割头行进的速度快。燃烧持续一段时间后,由于氧的浓度下降,而导致燃烧过程熄灭。只有当切割头行进到该位置时,燃烧反应又重新开始。钣金哪家好切割前沿的燃烧过程是周期性地进行,这样就会导致切割前沿的温度波动,切口质量变差。2、板厚方向氧纯度和压力难以维持恒定。金属激光切割机厚板切割时,氧纯度下降也是影响切口质量的重要因素。氧流的纯度对切割过程有强烈影响。当氧流纯度下降0. 9%,铁氧燃烧率将下降10%;纯度下降5%时,燃烧率将下降37%。燃烧率下降将大大减少了燃烧过程输入到切缝中的能量,降低了切割速度,同时切割面液态层中铁的含量增加,从而增大到熔渣的粘性,导致熔渣排出困难,这样在切口下部就会出现严重的挂渣,使切口质量变得难以接受。为了保持切割稳定进行,要求在板厚方向切割氧流的纯度及压力要基本保持恒定。传统激光切割工艺中,常常使用普通锥形喷嘴,这种喷嘴在薄板切割中能满足使用要求。但在切割厚板时,随着供气压力增大,喷嘴的流场中容易形成激波,激波对切割过程有许多危害,降低氧流的纯度,影响切口质量。解决这个问题一般有三种办法:(1)在切割氧流周围添加预热火焰(2)在切割氧流周围添加辅助氧流(3)合理设计喷嘴内壁, 改善气流流场特征。
目前,从整体上看,中国钣金加工的经济效益较好,行业企业经营利润很多都在20%以上。钣金加工行业主要为汽车、造船、精密机床、精密仪器、通讯电子和电梯等行业做配送加工,而其中大部分的合作方是国外的大公司(GE、BOSCH、OTIS),随着合作关系的进一步加深持久,从中学习先进的技术、工艺,及严格、规范的生产环境、生产流程等方面的管理经验,从而能够使关键部件和关键技术逐步国产化,相应就减少了外资企业从国外采购关键部件,降低了制造企业的生产成本。汕尾钣金同时,这种方式也可以为国内的生产制造企业做配套加工,也能够使其获得关键的生产技术,从而提高国内制造企业的产品性能。目前国内高精度钣金加工企业还不是太多,在某个地区进行钣金加工行业的发展,向国内外制造企业提供完善的配套加工服务,不仅能促进机械制造企业的整体发展,还能带动该地区区域经济实现新的跨越,同时企业的经济效益也得到保障。随着中国越来越成为国际加工制造中心,加上国外投资的不断增加,金属加工的能力需求不断加大,而金属加工行业中的电器控制箱、机器外壳等一般来说都是钣金件,所以钣金加工能力需求也不断提高。另外,就钣金加工而言,钣金加工企业通常需要各种各样的机械设备以满足不同工艺要求,而钣金冲孔精度一般在±0.1mm左右,折弯精度一般可以达到±0.5mm,因此相对于钣金加工来说,精度低得多。因此,行业技术的进步也带来了高利润,如钣金加工中冲压利润率一般可以达到30%左右,而激光切割的利润更是高达50%以上。钣金哪家好行业利润水平及变动趋势,整体来看,钣金加工行业的利润水平主要取决于产品品质及加工精密度、产品及增值服务、下游用户企业和上游原材料价格。因此,未来随着行业内产品的技术含量越来越高,原材料价格波动对产品的影响程度也逐渐减轻,行业利润水平变动趋势向好。同时,未来的利润水平变动趋势主要取决于产品品质及精密度、产品增值服务和下游客户行业等因素。行业内具备较强技术实力、拥有高端客户资源优势以及具备管理优势的企业将在未来激烈的竞争中获取行业内较高的利润水平。
近日,中国科学院金属研究所成功研发一种钣金冲击液压成形技术,并研制出了基于全新原理、可用于生产的冲击液压成形设备,有望推动和提升我国航空钣金制造业发展水平。汕尾钣金该技术将传统铝合金板材成形过程中8道次以上的人工辅助制造过程改变为2道次的自动化生产过程,无需中间工艺热处理,生产效率提高了4倍。中科院金属研究所研究员张士宏:我们这项技术完全摒弃了人工的操作,实现了自动地靠模具来生产。这种生产技术它的效率要提高了很多,能为我们国家在航空航天钣金制造中解决很重要的一些瓶颈性难题。钣金哪家好据介绍,航空航天装备中,钣金类零件占总零部件数量的20%以上,研究团队针对新型冲击液压成形技术,成功研制出全新原理的冲击液压成形设备,可用于高强铝合金、镁合金和钛合金等材料的成形制备,有望推动和提升我国航空钣金制造业发展水平。
精密钣金和绿色钣金的概念是与时俱进的,年轻时我们学习钣金工艺,钣金咬口缝用剪刀剪、用划针或圆规划线、用木方尺敲打折边,尺寸精度不超1mm、外表看不到明显的锤子印就算是水平高的钣金工了。后来有了液压剪板机和折弯机,零件加工省力、加工后表面质量均匀一致,外观非常漂亮。汕尾钣金再后来出现了数控剪板机和数控折弯机,加工零件的折弯角度可以精确到0.1°,尺寸可以精确到0.1mm甚至更高,不需要像以前那样用梯形丝杆或螺纹一点点甚至几次三番去调定位,从而节省了大量的时间和材料(手工调整避免不了要剪废或折坏几张板料,哪怕是小块料)。到现在出现了自动料库,它不仅可以实现自动上料,还可以根据待加工零件的不同板厚、材质、尺寸自动完成出入库。在现代化的加工过程中,冲切、翻边、攻丝、冲字压印、通风栅等工艺操作都能在一台数控冲床上完成,之后再连线进行自动折弯、下线(如图1所示的Salvagnini设备)。Salvagnini折弯机中的折弯刀也是从手工换模发展到自动换模,直到在2017年的工博会上,笔者看到通快折边机自动化程度更高,自动模具功能更多、更巧妙,感觉号称世界领先的柔性折弯设备的缔造者——Salvagnini要继续保持老大地位不得不快速创新,推出更多、更巧妙的机器才行。钣金哪家好目前,精密钣金加工的开卷校平精度可达0.3~0.5mm。一般钣金零件的折弯精度能达到0.05mm到0.1mm(CNC机床),冲切加工的定位精度和重复定位精度大多不超过0.1mm(当然大型钣金产品如尺寸大于1500mm的零件,精度要略大一些),所以用激光/数冲/水刀等切割、用数控折弯生产的钣金零部件通常均能满足尺寸精度要求。