日本造船业的激光斜角切割

在过去的55年中，技术发展已使造船业中的许多产品和制造过程得以取代。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，首次使用火焰切割机对钢板边缘进行氧气-燃料修整，这也是造船业的主要切割设备。这些设备先在欧洲造船厂使用，然后再在日本造船厂使用。 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防打样（EMP）设备。辅助标记过程用于标记切割线，装配线，底线和序列化的工单。在欧洲市场，1/10级光学跟踪氧燃料切割机非常受欢迎，随后出口到日本。从1960年代到1965年代，一家挪威公司发明了造船软件，该软件允许将CNC控制器改装到现有的光学跟踪仪上。 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也已开始生产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。由于使用进口机器的船厂对机器的耐用性和耐用性提出了越来越高的要求，因此小池在1966年开发了日本的CNC切割机。 1970年，使用粉末标记mdash（一种氧燃料燃烧工艺）通过将熔融粉末（主要是锌）喷在切菜板上来制作切割线，通过机械加工对切割线进行加工的这一过程逐渐取代了冲压标记。同时，开发了带有自动旋转切割头的氧气-燃料斜角切割装置，并将其组装到CNC切割机中。 1973年之前，用于标记的专用机械可以满足造船厂和桥梁建造商的需要。大约1975年，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。开发该技术是为了改善热变形。但是，在切削刃处形成氮化物会对亚电弧焊接工艺产生影响。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，很难清除烟雾，相反，当在切割头移动系统中安装集烟器时，可以在切割点清除烟雾。龙门式数控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，市场上才没有喷墨打标设备。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，因此已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机架二氧化碳激光切割机。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。激光斜角切割机于1997年成功开发，并被意大利的一家船厂采用。等离子切割技术用于切割带有斜边和平板的Y形凹槽。它于1997年在造船厂使用。Y斜角通过使用两个等离子炬完成，一个用于线性切割，另一个用于斜角切割。船厂通常在同一台机器上有两到四套该设备。 5 kW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，2006年才被某些船厂采用。2005年，船厂开始使用特殊的CNC喷墨打标机来完成打印信息。整个钢板在最短的时间内。该设备是与日本主要造船厂共同开发的。切割在造船厂中的应用在典型的造船厂中，生产过程开始于标记钢板，然后切割船体和内部结构，最后切割船的整个结构。用于标记过程的模版印刷系统包括用于一次印刷整个大型钢板的专用机械。数控氧气切割机/等离子切割机和激光切割机，门式切割机和便携式切割机都用于切割过程。最终的装配/焊接过程将使用加热炬和便携式焊接机，最后的精加工过程将使用Luger刀（用于大型结构，这些钩子随后被钩住并拆除）。此外，还有用于角铁切割或切割孔的标记/切割机。 CO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。起初，人们认为激光切割在造船业中将很难使用，因为斜角切割的要求很多而且很复杂。最后，等离子切割机，制造机和研磨机也用于许多操作中。这种现象最近已经改变，因为已经使用激光斜角切割炬及其自己的编程系统开发了许多不同的切割程序。激光斜角切割可以实现高度，高附加值，并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。激光切割的优势激光切割的缝隙宽度是等离子切割的1/8，部件尺寸允许+/- 1 mm的热变形。以此方式，激光切割部件对于随后的组装设备和焊接步骤更有利，从而减少了接头的调试时间和焊接错误。在造船厂中，助焊剂铜背衬的单面亚弧焊接变得越来越普遍。焊接过程需要较大的Y斜角尺寸，而等离子Y斜角很难做到这一点。所有Koike激光切割机均在一个轨道系统中运行。结果，他们能够切割大型钢板。即使钢板的厚度不同，该机器也可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。此功能使机器可以长时间自动运行，包括夜间运行，同时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。 the在激光切割过程中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。当钢板被黑鳞和铁锈覆盖时，切割效果会不稳定，因为用户在加工过程中应注意避免类似情况的发生。近来，高强度钢板已被用于减轻最终产品的重量，这也将影响最终切割效果。富含锌的预涂板用于造船，其表面涂层必须小于20微米。表面涂层过多会影响切削质量。 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将直接影响切削效果。