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激光切割機器人與等離子切割機器人之間的對比

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激光切割機器人與等離子切割機器人之間的對比

發布日期:2019-04-24 作者: 點擊:

在金屬切割中,激光切割和等離子切割兩大工藝,在汽車、機車、船舶、壓力容器、化工機械、核工業、通用機械、工程機械、鋼結構、紡織、石油等各行各業應用非常廣泛。那麼,用戶在選購切割設備的時候,究竟是選擇激光三維切割機器人呢,還是選擇等離子切割機器人呢?請跟随鴻鐳激光的腳步從各自的原理、特點、應用範圍以及各自的前景來講解兩者之間的差别,希望對用戶在選購過程中有一個參考。 


首先用戶在選購機型前需要從自身的角度出發,了解自身的需求,從哪些方面考察,首先需要明确的是加工的材料類型、工件的形狀、材料的厚度以及加工精度、加工效率等方面綜合考察選擇出合适自身需求的設備。 

激光切割機器人與等離子切割機器人之間的對比

一、激光切割的原理、特點與适用範圍 


激光切割的原理是,激光通過激光器産生後由反射鏡傳遞并通過聚集鏡照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到能量密度極大的熱能而溫度急劇增加,使該點因高溫而迅速的汽化或者融化,配合激光頭的運行軌迹從而達到加工的目的。激光具有幾乎無發散的方向性,具有極高的發光強度,具有高相幹性、高強度性、高方向性,因而切割速度快、精度高、切割斷面質量好、切割縫隙窄、切割質量好。例如,高功率激光切割機器人切口寬度窄(一般為0.1--0.2mm)、精度高(0.01--0.02mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra為6.5—12.5μm),切縫一般不需要再加工即可焊接。切割速度快,例如切割薄碳鋼速度可達10m/min以上,激光切割熱影響區小,變形極小,切割時清潔、安全、無污染,大大改善了操作人員的工作環境。 


激光三維切割機器人的适用對象,以高功率CO2激光切割為例,激光切割範圍主要有四大類: 


一、切割要求均勻切縫的特殊零件,最廣泛應用的典型零件是包裝印刷行業用的模切版。另外,激光能切割塑料(聚合物)、橡膠、木材、紙制品、皮革以及天然和合成織物等有機材料;同時也能切割石英、陶瓷等無機材料,還能切割新型輕質加強纖維聚合體等複合材料。 


二、從技術經濟角度,激光切割取代模具沖壓的金屬钣金件,特别是輪廓形狀複雜,批量不大,一般厚度20mm以内的低碳鋼,10mm厚的不鏽鋼。典型産品有:各種電氣櫃、開關櫃、電梯結構件、升降電梯面闆、機床及糧食機械外罩、紡織機械零件、工程機械結構件、大電機矽鋼片等。 


三、切割三維立體工件,利用三維激光切割系統或配置工業機器人,切割空間曲線,如汽車覆蓋件、車門、後備箱等。 


四、幾乎無法用模具沖壓的工件,主要應用于裝飾、廣告、服務行業,如不鏽鋼(一般厚度3mm)或非金屬材料(一般厚度20mm)的圖案、标記、字體等。 


二、等離子切割的原理、特點與适用範圍 


等離子弧切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化(和蒸發),并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。 


等離子切割的主要優點在于切割厚度大的金屬工件,等離子切割速度快,尤其在切割普通碳素鋼薄闆時,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。等離子切割可采用的工作氣體(工作氣體是等離子弧的導電介質,又是攜熱體,同時還要排除切口中的熔融金屬)對等離子弧的切割特性以及切割質量、速度都有明顯的影響。常用的等離子弧工作氣體有氩、氫、氮、氧、空氣、水蒸氣以及某些混合氣體。 


等離子切割範圍寬,可切割一切金屬闆材和許多非金屬材料,以中厚闆切割為主,切割厚度可達50mm。在水下切割能消除 切割時産生的噪聲,粉塵、有害氣體和弧光,有利于環境的保護,符合21世紀對環保的要求。等離子切割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,尤其是對于有色金屬(不鏽鋼、鋁、銅、钛、鎳)切割效果更佳。 


三、 激光切割與等離子切割的市場應用前景 


據統計,高功率數控激光切割機器人成套設備全球累計擁有量已達40000台(套)左右,其中美國、日本均超過10000台,而我國目前高功率數控激光切割成套設備的擁有量為2000台左右。随着裝備制造業的快速發展,我國數控激光切割成套設備已進入快速增長期,年增長率達30%以上。 


在世界市場上,激光切割機器人正在向高功率、大幅面、厚闆材方向發展,随着我國鐵路建設、公路建設、水利建設、水電建設、能源、礦山建設、建築業等重大工程的推進,大幅面厚鋼闆激光切割機器人将在我國工程機械行業得到普遍應用。 


近幾年,我國每年數控等離子切割機器人的市場需求達到1000台,而且有逐年增長的趨勢,尤其是船舶、工程機械、橋梁建設、鋼結構等行業,應用非常普遍。目前,我國在等離子切割應用方面,迅速向數控高端發展,在各行業中具有廣闊的發展空間。 

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