切割中碳钢板的方法有很多,本文将简要介绍CNC成型切割机上使用的四种主要方法:等离子、激光、水射流以及氧-燃气。
等离子切割等离子切割是一种切割中碳钢板的理想工艺,切割速度远远高于氧-燃气切割。相较于氧-燃气割炬,等离子设备更为昂贵,因为一整套系统需要电源、水冷却器(用于超过约安培的系统)、气体控制装置、割炬导线、连接软管电缆以及割炬自身。但等离子相对于氧-燃气提升的生产力很快即可补偿系统成本。可同时应用多个割炬执行等离子切割,但额外的成本因素通常将此限于两个割炬。然而,一些客户确实会选择在一台机器上配置多达三四个等离子系统,但这些客户通常是为满足生产线需求而切割大量相同部件的高端制造商。
激光切割激光切割工艺适合切割从最小标定厚度一直到约1.25英寸的中碳钢。超过1英寸的范围,材料(激光级钢)、气体纯度、喷嘴条件和激光束质量等所有因素均需正确无误,才可实现可靠作业。激光工艺速度不是很快,但激光工艺的精确度极高。由于可形成非常狭窄的切口宽度,因此可切割精确度极高的轮廓和小孔。边缘质量通常相当理想,细齿和延迟线极小、边缘非常方正且极少甚至没有挂渣。激光工艺的另一大优势即为可靠性。耗材寿命非常长且机械自动化程度很高,因此许多激光切割作业可在“无人值守”状态下进行。
水射流切割水射流切割同样能够很好地切割中碳钢,可实现光滑和高精度的切割效果。水射流切割的精确度超过激光切割,因为其边缘平滑度更佳,且不会发生热变形。水射流切割的弱势在于作业成本。因增压泵成本较高,故其前期设备成本通常略高于等离子切割,但不如激光切割成本高。
氧-燃气切割氧-燃气割炬切割或火焰切割是目前为止可用于中碳钢的最为古老的切割工艺。氧-燃气割炬可切割非常厚的钢板,主要受限于可输送的氧气量。使用氧-燃气割炬切割36甚至48英寸钢板的情况并非闻所未闻。但是,就钢板成型切割而言,绝大部分的作业至多在12英寸厚度内的钢板上执行。经过适当调整后,氧-燃气割炬可实现垂直切割的光滑表面。下边缘上几乎没有熔渣,顶边缘仅因预热火焰而略显圆形。此表面非常适合许多无需进一步处理的应用。
虽然氧-燃气切割适用于厚度超过1英寸的钢板,但其可应用的钢板厚度可低至大约1/4英寸,只不过存在一定的困难而已。此工艺相对缓慢,在1英寸的材料上每分钟最多约20英寸。氧-燃气切割的另一优势在于可同时应用多个割炬轻松进行切割,进而实现生产力的倍增。
适合的切割方式1.首先考虑厚度:不足2毫米时,使用激光。不足3毫米时,使用等离子或激光。不足6毫米时,使用水射流、等离子或激光。超过毫米时,使用氧-燃气。超过50毫米时,使用氧-燃气或水射流。超过30毫米时,使用等离子、氧-燃气或水射流。
2.考虑精确度和边缘质量要求:能否接受等离子工艺的边缘质量?使用等离子切割时,钢板制成的多数构造物均可实现理想的焊接效果。可否接受氧-燃气、等离子或激光的热影响区?如若不能,则使用水射流。
3.考虑哪项更为重要:生产力还是成本?如若生产力最为重要,则请勿使用水射流。如若低初始投资和低运转成本最为重要,则使用氧-燃气。
结语以上四种工艺的厚度范围和功能相互重叠,这就使得针对任何特定中碳钢部件都很难选择使用哪种工艺。有时,弄明白哪种工艺最适合特定部件的唯一方法就是尝试多种不同方式,看看哪种工艺的工作效果最佳。
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