金屬激光數控切割機三類加工方式介紹

在金屬切割領域，激光數控切割潛伏焊設備機圓鋸機無疑是最為精切割機密的加工方式之一，在大多數企業及操作人員眼裡，激光切割的類型可能並無太大區別，但作為專業激光加工來看，針對不同金屬材料特性，激光數控切割機的加工方式也會有所不同。以下就目前市面上幾類主要的金屬激光數控切割機加工方式分類予以說明。

一、激光數控切割機火焰切割方式激光數控切割機的激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在於使用氧氣作電離子切割機為切割氣體。借助於氧氣和加熱後的金屬之間的相互作用，產生化學反應使材料進一步加熱。由於此效應，對於相同厚度的結構鋼，采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一方面，該方法和熔化切割相比可能切口質量更差。實際上它會生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區和更差的邊緣質量。激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的（有燒掉尖角的危險）。可以使用脈衝模式的激光來限制熱影響，激光的功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下，限制因數就是氧氣的供應和材料的熱傳導率。

二、激光數控切割機氣化切割方式在激光數控切割機的激光的氣化切割過程中，材料在割縫處發生氣化，此情況下需要非常高的激光功率。為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上，材料的厚度一定不要大大超過激植釘機光光束的直徑。該加工因而只適合於應用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實際上只用於鐵基合金很小的使用領域。該加工不能用於，像木材和某些陶瓷等，那些沒有熔化狀態因而不太可能讓材料蒸氣再凝結的材料。另外，這些材料通常要達到更厚的切口。在激光的氣化切割中，最優光束聚焦取決於材料厚度和光束質量。激光功率和氣化熱對最優焦點位置只有一定的影響。在板材厚度一定的情況下，自動化設備最大切割速度反比於材料的氣化溫度。所需的激光功率密度要大於108W/cm2，並且取決於材料、切割深度和光束焦點位置。在板材厚度一定的情況下，假設有足夠的激光功率，最大切割速度受到氣體射流速度的限制。

三、激光數控切割機熔化切割方式在激光數控切割機的激光熔化切割中，工件被局部熔化後借助氣流把熔化的材料噴射出去。因為材料的轉移只發生在其液態情況下，所以該過程被稱作激光熔化切割。激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參於切割。激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高於把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。最大切割速度隨著激光功率的增加而增加，隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下，限制因數就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導率。激光熔化切割對於鐵制材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。產生熔化但不到氣化的激光功率密度，對於鋼材料來說，在104W/cm2～105W/cm2之間。】

介紹液壓塑料薄膜卷立式單刀切割機的優勢

液壓薄膜卷切割機裁斷頭下壓時在接觸裁刀10mm前自動緩自動化設備速，使裁斷多層材料時，最上層與最下層沒有尺寸誤差．因裁斷平衡度精確，可以極大減少刀模及裁板的損耗，裁斷邊緣有更好效果，能更加減低裁斷板的消耗。輸送部分采用日本PLC控制，由伺圓鋸機服電機驅動物料從機器的一面輸入，經模切後，從另一面輸出，確保送料精確，切割機運行平穩；並且送料長度可以通過觸摸屏方便的調整，故障顯示信息，方便機器維修。

伺服電機進料、收料使對位精度控制在+_0。02mm。液壓薄膜卷切割機特有模具設定構造，配合裁刀及裁斷高度．使衝電離子切割機程調整簡單、准植釘機確。中央自動潤滑系統確保機器精度及提高機器耐用度。機械配有紅外線光電安全保護裝置，配有安全防護隔離罩，使操作更安全。刀模的固定夾緊裝置，更換刀模方便快捷。物料的輸入、輸出都在輸送帶上輸送，並且物料的模切衝裁也是在輸送帶上自動完成。機械手配合出料，將裁好的材料直接拿到出料輸送帶疊放整齊，通過出料輸送帶自動將材料送到取料處，提高工作效率，減少了員工。

液壓薄膜卷切割機機械配有擋死機構。有效提高裁切精度和效率。液壓系統：雙油缸同時工作，油箱配有冷卻裝置。儲油蓄能裝置。油過濾器裝置。機械配有壓力顯示裝置。機械放料裝置配有自動糾邊裝置，紅外線控制伺服糾邊。機械配有單卷料放潛伏焊設備料機構。收料方式:單卷料裁切完成後，采用全自動式機械手取出產品，並單獨配輸送式放料架，可設置機械手取N次產品後自動輸送出成品。廢料采用紅外線跟蹤自動收卷方式。

淺析三類金屬激光切割機市場占有率及優劣勢

在金屬鈑金、管材切割雕刻領域，植釘機金屬激光切割機圓鋸機正在逐漸取代傳統金屬激光切割方式。金屬激光切割機價格也在逐漸隨著YAG金屬激光切割機及光纖金屬激光切割機的普及而下降。目前廣泛應用的主要分為三類：YAG金屬激光切割機、光纖金屬激光切割機以及CO2金屬激光切割機。YAG金屬激光切割機和光纖金屬激光切割機的波長是不易被非金屬汲取，故不能切割非金屬材料。
　　
作為故障點最小、後期維護成本最低、切割速度最快的領軍，光纖金屬激光切割機在切割8MM以內薄金屬板時，速度能夠達到飛快，但是受到激光波長干擾，在切割厚度達到16MM以上厚板時，速度受到了限制。光纖金屬激光切割機的光電轉化率極高，激光切割機品牌廠家金運激光的該類機器，目前高達36%，在電費消耗、配套冷卻系統等方面光纖激光切割機的優勢相當昭彰。歸結起來光纖金屬激光切割機的優勢便是卓越的光束質量，優良的切割精度，極高的切割速度，極高的穩定性，極高的電切割機光轉換效率，極低的使用成本，極低的維護成本，產品操作簡單，維護方便。

YAG金屬激光切割機較同等功率的光纖激光器及CO2RF激光器價格更低，切割厚度更厚，加工範圍廣泛，一次性投入小。由於YAG金屬激光切割機具有價格低、穩定性好的特點，因此該類機型是很多中小型金屬零部件代加工廠轉型的首要之選。

說到光纖金屬激光切割機不能切割16mm以上厚板的短板，CO2金屬激光切割機正好彌補了這一空缺。CO2金屬激光切割機可以很穩定的切割20MM以內的碳鋼，10M電離子切割機M以內的不鏽鋼，CO2激光器的波長為10。6UM，相對容易被非金屬汲取。因此CO2激光切割機在非金屬切割行業普及廣泛，越來越多的中小型廠家在轉型期間選擇該類機器自動化設備代替潛伏焊設備傳統加工方式切割非金屬。但是CO2激光的光電轉化率唯有10%左右，是屬於不節能的激光加工方式，因此後期的維護成本會非常高。同時大功率的CO2金屬激光切割機激光器的放電穩定性較差，電源的壽命較短。關於CO2金屬激光切割機的這些短板，目前國內激光切割機品牌廠家都在努力改進當中，真正實施起來還要一段時間。歸結起來CO2金屬激光切割機使用成本是這三種金屬激光切割機中費用最高的一款。

淺談金屬激光切割機的關鍵技術

金屬激光切割的幾項關鍵技術是光、機、電一體化的綜合技術電離子切割機。激光束圓鋸機的參數、機器與數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。特切割機別是對於切割精度較高或厚度較大的零件，必須掌握和解決以下幾項關鍵技術：焦點位置控制技術

激光切割的優點之一是光束的能量密度高，一般>10W/cm2。由於能量密度與4/πd2成正比，所以焦點光斑直徑盡可能的小，以便產生一窄的切縫；同時焦點光斑直徑還和透鏡的焦深成正比。聚焦透鏡焦深越小，焦點光斑直徑就越小。但切割有飛濺，透鏡離工件太近容易將透鏡損壞，因此植釘機一般大功率CO2激光切割工業應用中廣泛采用5”～7。5”（127～190mm）的焦距。實際焦點光斑直徑在0。1～0。4mm之間。對於高質量的切割，有效焦深還和透鏡直徑及自動化設備被切材料有關潛伏焊設備。例如用5”的透鏡切碳鋼，焦深為焦距的2%範圍內，即5mm左右。因此控制焦點相對於被切材料表面的位置十分重要。顧慮到切割質量、切割速度等因素，原則上＜6mm的金屬材料，焦點在表面上；＞6mm的碳鋼，焦點在表面之上；＞6mm的不鏽鋼，焦點在表面之下。具體尺寸由實驗確定。

在工業生產中確定焦點位置的簡便方法有三種打印法：使切割頭從上往下運動，在塑料板上進行激光束打印，打印直徑最小處為焦點。斜板法：用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動，尋找激光束的最小處為焦點。藍色火花法：去掉噴嘴，吹空氣，將脈衝激光打在不鏽鋼板上，使切割頭從上往下運動，直至藍色火花最大處為焦點。

對於飛行光路的切割機，由於光束發散角，切割近端和遠端時光程長短不同，聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大，焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化，國內外激光切割系統的制造商提供了一些專用的裝置供用戶選用：平行光管，這是一種常用的方法，即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進行擴束處理，擴束後的光束直徑變大，發散角變小，使在切割工作範圍內近端和遠端聚焦前光束尺寸接近一致。在切割頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸，它與控制噴嘴到材料表面距離（standoff）的Z軸是兩個相互獨立的部分。當機床工作台移動或光軸移動時，光束從近端到遠端F軸也同時移動，使光束聚焦後光斑直徑在整個加工區域內保持一致。

切割機

液壓衝孔機與激光切割機打孔成本和效率分切割機析

眾所周知，我國目前的經濟發展已經進入結構轉型期，企業之間的競爭已經進入“白熱化”狀態，企業競爭說到底就是核心競爭力的競爭，核心競爭力的核心便是技術，就像一家企業的廣告語“格力掌握核心科技”，但是，真正能掌握行業產品“核心科技”的能有幾家？因此，企業的競爭在大層面上是產品生產成本和效率的競爭。

產品生產成本從大的方面劃分包括原材料成本、加工成本和人工成本等，而原材料成本和人工成本在一定規模的情況下相差無幾，而加工成本則有較大的彈性空間，我們下面就以H鋼打孔圓鋸機加工為例來進行加工成電離子切割機本分析，以上各種機械加工的前提條件設定為以下幾種：（1）鑽孔、割孔、植釘機衝孔加工鋼板厚度為12mm；（2）鑽孔、割孔、衝孔直徑均為20mm；（3）等離子切割機及激光切割機切割速度分別按照每分鐘1000及1200mm；液壓衝孔機衝孔速度按照每個5—7秒計算（4）鑽床、等自動化設備離子切割機及激光切割機均不考慮H鋼轉運時間，按不間斷工作計算。

從上面H鋼打孔成本分析直方圖可以看出，使用不同的機械進行打孔作業，其生產成本也大不相同，在相同的加工條件下，使用數控鑽床打孔成本最高，而使用全自動液壓衝孔機衝孔成本最低，最高的成本竟潛伏焊設備然是最低成本的15倍。使用不同的機械進行打孔作業，其生產效率也大不相同，在相同的加工條件下，使用全自動液壓衝孔機衝孔效率最高，而使用手提式磁力鑽鑽孔效率最低，最高的效率是最低效率的6倍。

激光切割機該如何選擇輔助氣體？

在弄清如何選擇激光切割機的輔助氣體圓鋸機前，首先要明白為什麼要使用輔助氣體以及輔助氣體的作用。經過激光切割行業多年的經驗總結：使用輔助氣體除了吹走同軸的割縫內的熔渣外，還能冷卻加工物體表面，切割機減少熱影響區，冷卻聚焦透鏡，防止煙塵進入透鏡座內污染鏡片並導致鏡片過熱。氣體壓力與種類的選擇對切割工藝影響較大，選擇輔助氣體的種類將對切割的性能，包括切割速度、切割厚度等產生一定的影響。

激光切割機可以使用的輔助氣體主要有氧氣、氮氣、空氣以及氬氣這幾種，下面我們針對不同的輔助氣體，給大家介紹一下其用途和特點，僅供大家參考使用。

1、氧氣主要用於激光切割機切割碳鋼。利用氧氣反應熱大幅面提高切割效率的同時，產生的氧化膜會提高反射材料的光束光譜吸收因數。切口端面發黑或者暗黃色。主要適用壓延鋼材，溶接構造用壓延鋼材，機械構造用碳電離子切割機鋼，高張力版，工具板，不鏽鋼，電鍍鋼板，銅，銅合金等。

2、氮氣一些金屬在切割的時候采用氧氣會在切割面上形成氧化膜，采用氮氣就可以進行防止氧化膜出現的無氧化切割。無氧化切割面具有可以直接進行熔接、塗抹，植釘機耐腐蝕性強等特點。切口端面發白。主要適用的板材有不鏽鋼，電鍍鋼板，黃銅，鋁，鋁合金等。

3、空氣空氣可由空氣壓縮機直接提供，所以與其他氣體相比價格非常便宜。雖然空氣中大約含有20%的氧氣，但是切割效率遠不及氧氣，切割能力與氮氣自動化設備相近。切割面會出現微量氧化膜，但可作為防止塗膜層脫落的一項措施。切口端面發黃。主要適用的材料有鋁，鋁合金，不鏽銅，黃銅，電鍍鋼板，非金屬等等。

4、氬氣潛伏焊設備氬氣為惰性氣體，在激光切割機切割中用於防止氧化和氮化，在熔接中也使用，與其他加工氣體相比，價格粳稻，相應增加成本。切口端面發白。主要適用的材料是鈦，鈦合金等。

我國電焊機企業謀定而動（2）

過去10年，鋼鐵和其他上游產業氬焊機的發展刺激著焊接設備行業的迅速發展。在焊接設備行業高速發展的過程中，行業同仁一直呼吁要解決行業中的一些共性問題，比如：缺乏核心技術、企業發展受限；產品結構需進一步改善；市場競爭不規範；綜合實力有待提高等。危機來了，一方面會吃掉一些弱小或長期有問題的企業，造成一些不可避免的悲劇和傷痛。同時給所有企業敲響警鐘，在災難和傷痛面前人們更能記住教訓，並深度反思。另一方面，企氬焊機業增加了風險意識，采取了更多積極的策略和調整措施，使企業克服很多在平時難以暴露的缺點，加強了內部的協調和管理，最終TIG焊機增強了危機應對和過冬御寒的體力。

由於充分認識到了技術創新對企業生存與發展的重要性，許多企業都加大了對新產品、新技術的投入，電焊機並重點開發具有本企業特色和優勢的發展之路：昆山華恆積極向機器人研發進軍；唐山開元機器人系統有限從唐山開元自動焊接裝備有限分立組建；南通三九充分發揮了老企業的技術和品牌優勢，在國際市場上打出了一片天地；南通振康、熊谷、北京時代、山大奧太等專注於通用產品點焊機的研發；北京中電華強、焊研威達、焊研科技、廣州松興、無錫威華、駿騰發、越大等在專用和成套設備的開發上加大投入，產品不斷創新；華遠、上海滬工、上海通用、上海東升的規模化和精細化管理；陽通集團和華聯集團的規模宏大、發展迅速；杭州凱爾達不僅在通用產品方面實力雄厚，而且還大力發展數控切割機業務；常州雙良的江南水鄉園林式的現代化焊機生產企業管理模式等，一個個具有鮮明特點的企業，勾勒出焊接設備行業調整產品結構、研發新產品新技術，為企業更上一層樓的發展宏圖。

2008年，電焊機行業獲得國家專利局專利證書的產品70項，正在受理中的專利26項；獲得省級以上立項、資助的企業有6家；獲得省級以上新產品獎或通過省級以上鑒定的項目有13項，比以往具有較大幅度的增加。

在前幾年的黃金發展期，由於忙於生產擴大規模，焊接設備行業還有不少的粗放性管理企業。但是企業面臨金融危機時，精細化管理就成為必然，高效率和低成本更是行業的必須。不少企業都在通過各種手段減少庫存，按照訂單有計劃地組織生產。根據國家長遠發展規劃和近期利益相結合的要求，適度調整品種結構，抓大放小，進一步審視自己企業的條件，用長遠戰略的眼光來規劃自己的企業。

我國電焊機企業謀定而動（1）

說到電焊機企業與經濟的關系，就不能不提到國際金點焊機融風暴的影響。自2008年三季度以來，由於國際金融風暴席卷全球，全世界的經濟短時間內全面地陷入了危機之中。我國的電焊機行業也置身其中，它的狀況又如何呢？

經對國內41家主要電焊機、切割機和兼業制造廠、大型焊接輔機具廠的調查統計，2008年焊接設備行業41家上報數據企業共完成工業總產值661173。41萬元，同比增長15。31%，增速下降接近16個百分點。工業銷售產值完成605022。08萬元，同比增長16。49%，比上年同期增速下降7個百分點；生產銷售均較上年同期有一定增長，利潤總額隨之增長，增幅為 16。65%，但增速較上年同期大幅度下降，約回落了70個百分點。統計表明，2008年自動半自動焊機仍是市場氬焊機銷售中的主導產品，其銷售額占總銷售額的 47。17TIG焊機%，比上年增加13。46個百分點，而低端、技術含量較低的產品在市場中已逐漸趨於落後。統計企業共銷售各種自動半自動焊機達426560台，銷售金額達225235。53萬元，平均價格為0。5280萬元/台，較電焊機上一年平均價格下跌0。1465萬元/台。可見，隨著市場的變化，中、高技術含量產品已越來越受電焊機用戶的青睞。但隨著價格競爭的加劇，中低檔產品價格下滑，企業只有通過努力開發高技術含量、高附加值產品來獲取更高的盈利和市場占有率。

受國際金融風暴的影響，電焊機行業和我國總體經濟形勢一樣，在2008年呈現出先高後低的態勢，尤其在11月，出現了急劇的下滑。由於只是氬焊機在第四季度才出現明顯跡像，所以從總體數據上看，2008年我國焊接設備行業整體繼上年走勢，仍然呈現增長趨勢，但增長率出現較大下滑。

2009年尚沒有詳細的數據統計。據初步了解，電焊機行業經濟運行增速放緩、總體平穩。弧焊通用產品的市場需求與2008年比較有20%左右的下滑；電阻焊通用產品穩步增長；專用和成套產品的需求略有減少，但技術含量較高的設備需求量則有所增加。

近年來中國電焊機產量逐年提高

在機械加工過程中，板材切割常用方式有手工切割、半自動切割電焊機機切割及數控切割機切割。中國數控切割機制造業已初步形成以環渤海、長三角地區為核心，中西部地區氬焊機快速發展的產業空間格局，東北地區、中部的湖南、江西以及華南的珠三角地區也已呈現明顯的產業集聚特征。2010年末，數控切割機行業完成TIG焊機工業產值近5500億元。其中金屬加工數控切割機產值209億美元，約占全球的三分之一。目前，我國已經成為世界上最大的焊接設備生產國和出口國。截至2011年底，我國焊接設備生產企業總數約為420家。全年累計電焊機生產數量已超300萬台，並以年均兩位數逐年遞增，但增幅逐漸趨於平穩。出口數量也在快速增長。2012年1-12月中國電焊機產量為428萬台。2013年1-12月，全國電焊機的產量為608萬台。2014年1-6月，全國電焊機的產量為371。9萬台，同比增長8。76%。

到“十二五”末期，我國高功率數控激光切割機市場需求量將達到10000台套，其中除了通用激光切割機之外，對高速高精度激光切點焊機割機、大幅面厚板激光切割機、三維立體數控激光切割機、航天航空用有色金屬激光器切割機等高性能激光切割系統的需求也與日俱增。

隨著我國經濟的持續發展，國內重型機械、冶金機械、船舶制造、礦山工程機械、電站鍋爐、壓力容器、石油化工、機車車輛、汽車等行業已進入世界同行業先進行列，由於這些行業都是以焊接工藝為主導，加上國內投資的增加，為中國電焊機行業提供了良好的發展機遇。高效節能焊接裝備將強勢增長，在石化、造船、鍋爐、鐵路等行業得到快速推廣。國內焊接自動化裝備將進入高速發展階段，自動化程度高、性能優良、可靠性好的各種自動化專用成套焊接設備、焊接機器人工作站和焊接生產線，其市場容量相當大，發展氬焊機前景樂觀。

建築施工交流電焊機操作規程

1、使用前，應檢查並確認初、次級線接TIG焊機線正確，輸入電壓符合電焊機的銘牌規定。氬焊機接通電源後，嚴禁接觸初級線路的帶電部分。2、次級抽頭聯結銅板應壓電焊機緊，接線柱應有墊圈。合閘前，應詳細檢查接線螺帽、螺栓及其他部件並確認完好齊全、無松動或損壞。3、多台電焊機集中使用時，應分接在三相電源網絡上，使三相負載平衡。多台焊機的接地裝置，應分別由接地極處引接，不得串聯。移動電焊機時，應切斷電源，不得用拖拉電纜的方法移動焊機。當焊接種突然停電時，應立即切斷電源。

電焊機在使用前應注意什麼：新的或長久未用的電焊機，常由於受潮使繞組間、繞組與機殼間的絕緣電阻大幅度降低，在開始使用時容易發生短路和接地，造成設備和人身事故。因此在使用前應用搖表檢查其絕緣電阻點焊機是否合格。

啟動新電焊機前，應檢查電氣系統接觸器部分是否良好，認為正常後，可在空載下啟動試運行。證明無電氣隱患時，方可在氬焊機負載情況下試運行，最後才能投入正常運行。直流電焊機應按規定方向旋轉，對於帶有通風機的要注意風機旋轉方向是否正確，應使用由上方吹出。以達到冷卻電焊機的目的。

電焊機產品選購小常識

電焊機的用途很廣泛。不管是大的造氬焊機船企業、工礦企業和各種建築企業電焊機是不可缺少的工具。電焊機是用於材料焊接的，在使用時是帶電的，尤其是一些小的施工單位為節省成本購買便宜的電焊機，在施工現場惡劣的環境下使用很容易引起觸電、著火、脫焊的現像發生，會危及人身安全和財產安全。因為焊接質量不好也會造成“豆腐渣”工程。所以在選購電焊機時要注意的幾點要求：

一、在選購電焊機產品時，要到正規的生產企業TIG焊機或大商場去選購，並且要選購市場占有率較高的品牌名優產品。千萬不要貪圖便宜到小商店去購買，那裡的電焊機質量無法達到保證。

二、選購時，檢查產品上的銘牌是否有生產廠家的名稱、生產地址、規格型號、焊接電流調節範圍、負載持續率及輸入電壓電流等一些內容，隨後電焊機根據工作需要來確定自己要購買的電焊機。

三、購買時可以要求經銷商提供產品質量檢驗報告或合格證。因電焊機產品是國家強制性認證產品，所以購買時一定要確認該產品是否通過“3C”認證。

四、購買時一定要檢查該產品是否有接地螺釘，接地螺釘連接處應無油漆接地良好。機芯是否清潔絕緣是否有損壞，以保證使用安全，必要時也可檢測一下。

五、購買前可以通電檢查一下面板上的開關的操作，轉換以及安裝情況，電源指示燈的亮滅，風扇是否正常，電源部分是否有異常的振動及蜂鳴聲，是否有異味，外觀上是否有變色等發熱現像，以保證電焊機的質量，充分發揮電焊機的性能。

六、如要購買氣體保護焊機的，在購買前還要檢查配件是否齊全，送絲機是否有油污，轉動是否平穩，連接電纜是否匹配外表絕緣是否有損壞，點焊機以保證電弧的穩氬焊機定性。