精密切割有哪幾種方式
發布時間:
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,這些配件嚴絲合縫地組合在一起,每一個零配件的精度都精細到了微米級別,只有這樣,他們才不會在組裝后發生差錯——隨著現在工業化水平的提升,人們對于產品精度的要求越來越高,精密切割技術也由此得到發展提高,那么,精密切割到底又是一種什么樣的技術的?
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,這些配件嚴絲合縫地組合在一起,每一個零配件的精度都精細到了微米級別,只有這樣,他們才不會在組裝后發生差錯——隨著現在工業化水平的提升,人們對于產品精度的要求越來越高,精密切割技術也由此得到發展提高,那么,精密切割到底又是一種什么樣的技術的?
先簡單說下幾種精密加工技術的基本原理
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,從而實現將材料切開的目的。激光加工本質上是一種非接觸的熱加工,應用范圍非常廣泛,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,在電腦的控制下,利用高壓水流切割材料,可以切割任意質地材料,加工過程中不會產生熱反應。
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,達到切割目的的加工技術,與激光加工技術類似,是一種熱加工。
線切割:全稱電火花線切割加工技術,是一種電加工,由前蘇聯科學家發現并研制,利用電火花的瞬時高溫熔化金屬材料,達到切割加工的目的。
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行加工。
水切割:水切割可以對任何材料進行切割加工,尺寸厚度上的限制也不多,因為沒有熱反應,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,等離子切割區域會有明顯的熱反應。
線切割:線切割只能切割導電物質,切割過程中會用到切削液,所以皮革、布料等不導電、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,激光切割優勢明顯,熱反應區域小,速度快,切縫小于0.5mm,精度可以達到±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,同樣能達到±0.2mm左右,水切割速度較慢,在批量化生產方面稍弱。
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,激光切割設備初始購機成本較高,但后續維護成本低,激光設備的光電能量轉換效率高,主流光纖激光器能量轉換效率能達到30%-40%,后續生產使用成本低。此前激光設備關鍵零部件依賴進口,價格虛高不下,這幾年激光切割機國產化程度越來越高,價格也越來越便宜,目測未來價格還會繼續下降。
水切割:水切割設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,所以后續生產持續支出會更高,滿負載運行水切割設備的話,一天幾大袋沙子是少不了的。
等離子切割:等離子切割設備相比激光切割設備價格便宜很多,但等離子切割能量轉化率不如激光切割,能量轉化率約在15%左右,兩者都要用到輔助氣體,等離子后續生產持續支出會更高。
線切割:線切割設備最為便宜,但線切割要持續消耗切割絲、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使用,銅絲便宜但是一次性消耗品,總的來說線切割后續生產持續花費更高。
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