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精密切割有哪幾種方式


發(fā)布時間:

2021-09-15

智能化時代,精密切割有多重要:一臺手機包含了400多個精密零配件,這些配件嚴(yán)絲合縫地組合在一起,每一個零配件的精度都精細(xì)到了微米級別,只有這樣,他們才不會在組裝后發(fā)生差錯——隨著現(xiàn)在工業(yè)化水平的提升,人們對于產(chǎn)品精度的要求越來越高,精密切割技術(shù)也由此得到發(fā)展提高,那么,精密切割到底又是一種什么樣的技術(shù)的?

  智能化時代,精密切割有多重要:一臺手機包含了400多個精密零配件,這些配件嚴(yán)絲合縫地組合在一起,每一個零配件的精度都精細(xì)到了微米級別,只有這樣,他們才不會在組裝后發(fā)生差錯——隨著現(xiàn)在工業(yè)化水平的提升,人們對于產(chǎn)品精度的要求越來越高,精密切割技術(shù)也由此得到發(fā)展提高,那么,精密切割到底又是一種什么樣的技術(shù)的?

  先簡單說下幾種精密加工技術(shù)的基本原理

  激光切割:利用高功率密度激光束照射材料,使材料瞬間汽化、熔化,從而實現(xiàn)將材料切開的目的。激光加工本質(zhì)上是一種非接觸的熱加工,應(yīng)用范圍非常廣泛,適合各種金屬及非金屬材料。

  水切割:又稱水刀,正式名稱叫高壓水流射切割技術(shù),在電腦的控制下,利用高壓水流切割材料,可以切割任意質(zhì)地材料,加工過程中不會產(chǎn)生熱反應(yīng)。

  等離子切割:利用高溫等離子電弧的能量使材料熔化和汽化,從而形成切口,達(dá)到切割目的的加工技術(shù),與激光加工技術(shù)類似,是一種熱加工。

  線切割:全稱電火花線切割加工技術(shù),是一種電加工,由前蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并研制,利用電火花的瞬時高溫熔化金屬材料,達(dá)到切割加工的目的。

  加工范圍的對比

  激光切割:激光切割可以加工絕大部分金屬,以及大部分的非金屬材料,比如皮革、布料、亞克力、玻璃、木材、陶瓷,都可以用激光切割來進(jìn)行加工。

  水切割:水切割可以對任何材料進(jìn)行切割加工,尺寸厚度上的限制也不多,因為沒有熱反應(yīng),所以水切割在某些特殊切割場合非常好用,比如切割油箱、氣罐等特殊物體。

  等離子切割;等離子切割主要用于不銹鋼、碳鋼、鋁、銅等金屬材料的加工,等離子切割區(qū)域會有明顯的熱反應(yīng)。

  線切割:線切割只能切割導(dǎo)電物質(zhì),切割過程中會用到切削液,所以皮革、布料等不導(dǎo)電、怕水的材料就切不了

  精度厚度及速度對比

  激光切割:激光切割金屬材料的話,主要用于30mm以下的材料,30mm之后速度開始下降,在薄板切割以及非金屬材料切割方面,激光切割優(yōu)勢明顯,熱反應(yīng)區(qū)域小,速度快,切縫小于0.5mm,精度可以達(dá)到±0.2mm左右。

  水切割:水切割可以加工100mm乃至更厚的材料,精度很高,同樣能達(dá)到±0.2mm左右,水切割速度較慢,在批量化生產(chǎn)方面稍弱。

  等離子切割:等離子切割厚度在0-120mm均可,速度較慢,精度1mm左右,切縫較激光切割更大,在1mm左右,更適合切割厚板金屬。

  線切割:線切割精度極高,可以達(dá)到±0.01~±0.02mm,切縫也最小,一般在0.1-0.2mm左右。但線切割速度很慢,有時還需要用其他方式完成穿孔之后才能開始切割加工,切割厚度較高,最厚可達(dá)600mm。

  成本對比

  激光切割:激光切割視用途與功率價格天差地別,用于切割布料皮革的低功率CO2激光切割機數(shù)萬元即可購得,高端的萬瓦光纖激光機則要百萬,激光切割設(shè)備初始購機成本較高,但后續(xù)維護(hù)成本低,激光設(shè)備的光電能量轉(zhuǎn)換效率高,主流光纖激光器能量轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到30%-40%,后續(xù)生產(chǎn)使用成本低。此前激光設(shè)備關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口,價格虛高不下,這幾年激光切割機國產(chǎn)化程度越來越高,價格也越來越便宜,目測未來價格還會繼續(xù)下降。

  水切割:水切割設(shè)備購機成本次于激光切割,但是因為水切割需要添加磨砂,而磨砂是一次性的,所以后續(xù)生產(chǎn)持續(xù)支出會更高,滿負(fù)載運行水切割設(shè)備的話,一天幾大袋沙子是少不了的。

  等離子切割:等離子切割設(shè)備相比激光切割設(shè)備價格便宜很多,但等離子切割能量轉(zhuǎn)化率不如激光切割,能量轉(zhuǎn)化率約在15%左右,兩者都要用到輔助氣體,等離子后續(xù)生產(chǎn)持續(xù)支出會更高。

  線切割:線切割設(shè)備最為便宜,但線切割要持續(xù)消耗切割絲、切削液等材料,切割絲有鉬絲和銅絲,鉬絲價格貴但可以重復(fù)使用,銅絲便宜但是一次性消耗品,總的來說線切割后續(xù)生產(chǎn)持續(xù)花費更高。

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