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日本造船业的激光斜角切割

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-04-14 22:55:21 * 浏览: 3
过去55年的技术发展使造船业中的许多产品和制造工艺得以更新。切割是造船业中最关键的生产技术之一。近年来,激光切割技术已越来越多地应用于造船业。 1954年,火焰切割机首次用于氧燃料燃烧,以修剪板的边缘,这也成为造船业的主要切割设备。这些设备在日本造船厂使用之前已经在欧洲造船厂使用。 1955年,开发了一种自动纸张打标机。 1960年,造船业开始使用电子发展采样(EMP)设备。辅助标记过程用于标记切割线,辅助线,底线和序列化的工作顺序。在欧洲市场上,1/10级光学跟踪氧燃料切割机非常受欢迎,后来出口到日本。从1960年到1965年,一家挪威公司发明了造船软件,可以将CNC控制器改装为现有的光学跟踪仪。 CNC控制器在世界范围内得到广泛使用,英国,德国和法国的切割机制造商已经开始生产CNC切割机。当时,日本的大型造船厂也开始使用软件和CNC切割机。随着使用进口机器的船厂对机器性能和耐用性的要求越来越高,1966年,小池公司开发了日本的CNC切割机。 1970年,粉末打标mdash(一种氧燃料燃烧工艺)通过将熔融粉末(主要是锌)喷在切菜板上而制成切割线,这种通过机械加工制造切割线的过程逐渐取代了Stamping标记。同时,开发了具有自动旋转切割头的氧-氧斜角切割装置,并将其组装到CNC切割机上。 1973年之前,采用了用于标记的专用机械来满足造船厂和桥梁制造商的需求。 1975年左右,东德开发了一种空气等离子切割系统,该系统已被多家造船厂采用。开发该技术的目的是改善热变形。但是,在切削刃处形成氮化物会影响亚电弧焊接工艺。世界上的空气等离子切割系统由Koike于1981年开发,并在造船过程中使用,该系统配备了新设计的等离子烟道气收集器。这是必要的,因为在长导轨系统中,很难除去烟气,相反,当在切割头移动系统中安装烟气收集器时,可以在切割点处除去烟气。数控氧气等离子坡口切割机直到1983年才被一些大型造船厂采用。后来,数控等离子坡口切割机成为造船行业的主流。直到1987年,喷墨打标设备才投放市场。它安装在CNC划线机上,并配备有自动旋转的打标头。由于该技术非常灵活并且可以从各个角度进行标记,因此被许多造船厂和桥梁制造商采用。 1990年,桥梁建筑行业开始使用3 kW框架的CO2激光切割机。在造船业中,激光切割机的使用可以追溯到1995年。由于需要切割较厚的钢板,造船业最终采用了6 kW CO2激光切割机。 1997年,激光斜角切割机成功开发并被一家意大利造船厂采用。等离子切割技术用于切割Y形斜角,斜角边缘的边缘平整。它于1997年开始在造船厂中使用。Y斜角通过使用两个等离子炬完成,一个用于直切,另一个用于斜切。船厂通常在同一台机器上配备两到四套该设备。 5千瓦龙门式CO2激光切割机曾在2002年日本国际焊接展览会上展出。直到2006年才被某些船厂采用。2005年,船厂开始使用专用的CNC喷墨打标机来完成信息的打印。在最短的时间内覆盖整个钢板。该设备是日本主要造船厂开发的。在典型船上的船厂切割应用造船厂,生产过程从标记钢板开始,然后切割船体和内部结构,最后建造整个船。用于标记过程的钢板印刷系统包括用于一次印刷整个大钢板的专用机械。数控氧气切割机/等离子切割机和激光切割机,龙门切割机和便携式切割机将用于切割过程。在组装/焊接过程中将使用加热炬和便携式焊接机,在最终的精加工过程中将使用Luger刀(用于大型结构,可通过钩挂去除)。此外,还有用于角铁切割或切割孔的标记/切割机。在造船业使用的所有设备中,CO2激光切割机因其减少了劳力,减少了焊接成本和时间并减少了切割后的二次加工而享有很高的声誉。最初,人们认为激光切割由于造斜切割的许多要求和复杂性而将难以在造船业中使用。最后,等离子切割机,制造机械和研磨机也用于许多操作中。由于已经开发了各种不同的切割程序,这些程序配备了激光斜角割炬和其自己的编程系统,因此这种现象最近得到了改善。激光斜角切割可以实现高度和高附加值,并且还可以减少生产时间和后续切割的成本,例如在组装和焊接中。激光切割的优点激光切割的缝隙宽度是等离子切割的1/8,部件尺寸可允许+/- 1mm的热变形。这样,激光切割部件更有利于后续的组装设备和焊接步骤,减少了焊缝的调试时间和焊接错误。在造船厂,带有助熔剂铜衬的单面亚弧焊接变得越来越普遍。焊接过程需要高度的Y倒角尺寸,而等离子Y倒角很难做到。所有Koike激光切割机均在一个导轨系统中运行。因此,他们能够切割大型钢板。该机器还用于在一个处理步骤中切割不同的钢板,而无需更换喷嘴或聚焦透镜,即使钢板的厚度不同,也不会受到影响。此功能使机器可以长时间自动运行,包括夜间运行,并保持稳定性和安全性。当机器可以自动运行时,与等离子切割机相比,它可以减少人工成本。激光切割过程的重要部分是金属的质量,特别是在切割钢板时,表面条件非常重要。当钢板被黑鳞和锈覆盖时,会产生不稳定的切割效果,因为用户在加工过程中应注意避免类似情况。最近,使用高强度钢板来减轻最终产品的重量,这也会影响最终的切割效果。在造船中使用富含锌的预涂层板时,表面涂层必须小于20微米。表面涂层太厚会影响切割质量。 6kW CO2激光切割机用于沿直线切割30毫米厚的钢板。即使这样,制造商也必须了解材料和钢板的状况直接影响切削效果。