現(xiàn)在工廠加工鍍鋅板、鋁板等其他材料過程中會(huì)用到很多的數(shù)控切割設(shè)備，常用的數(shù)控切割方式都有哪些呢？今天給大家普及一下。

按切割分類來講

工業(yè)中常用切割方式為激光切割、等離子切割與火焰切割。

而他們的主要優(yōu)缺點(diǎn)也是非常明顯的，其中激光切割為效率最快，切割精度最高，切割厚度一般較?。坏入x子切割速度也很快，切割面有一定的斜度；火焰切割針對(duì)于厚度較大的碳鋼材質(zhì)。

一、激光切割

激光切割還可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類。

激光切割的原理

利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對(duì)材料的切割。激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。

1）激光汽化切割

利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到材料的沸點(diǎn)，材料開始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時(shí)，在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)需要很大的功率和功率密度。

激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。

2）激光熔化切割

激光熔化切割時(shí)，用激光加熱使金屬材料熔化，然后通過與光束同軸的噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。

激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。

3）激光氧氣切割

激光氧氣切割原理類似于氧乙炔切割。它是用激光作為預(yù)熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。

4）激光劃片與控制斷裂

激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。

控制斷裂是利用激光刻槽時(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力，使材料沿小槽斷開。

 

激光切割的原理見下圖。

                            
 

 

激光切割優(yōu)點(diǎn)：

速度快，切口光滑平整，一般無需后續(xù)加工；切割熱影響區(qū)小，板材變形小，切縫窄切口沒有機(jī)械應(yīng)力，無剪切毛 刺；加工精度高，重復(fù)性好，不損傷材料表面；數(shù)控編程，可加工任意的平面圖，可以對(duì)幅面很大的整板切割，無需開模具，經(jīng)濟(jì)省時(shí) 。

激光可切割的材料很多，包 括有機(jī)玻璃、木板、塑料等非金屬板材，以及不銹鋼、碳鋼、合金鋼、鋁板等多種金屬材料。

切割品質(zhì)：傾角優(yōu)秀、受熱影響的區(qū)域小。基本無熔渣在最窄彎度條件下可達(dá)到良好至優(yōu)秀的精細(xì)切割效果。

生產(chǎn)能力：割炬可快速脫開，提高了生產(chǎn)效率、切割厚度低于6mm的的金屬材料時(shí)速度極快，金屬越厚，速度越慢、金屬越厚，穿孔時(shí)間越長。一般激光切割運(yùn)用在非金屬切割金屬方面只有高精密的會(huì)使用激光切割。

運(yùn)行成本：由于切割較厚材料時(shí)電力、氣體的消耗、維護(hù)成本高以及切割速度相對(duì)低，導(dǎo)致單次操作的成本高。

維護(hù)方式：需要專業(yè)技術(shù)人員完成復(fù)雜的維護(hù)工作。

詳情可見‘激光切割’百科詞條（點(diǎn)擊即可查看）

二、等離子切割

  等離子切割方法除一般形式外，派生出的形式還有水壓縮等離子切割等。最常用的方法是一般等離子切割和空氣等離子切割。

1）一般切割

一般的等離子切割不用保護(hù)氣，工作氣體和切割氣體從同一噴嘴內(nèi)噴出。引弧時(shí)，噴出小氣流離子氣體作為電離介質(zhì)；切割時(shí)，則同時(shí)噴出大氣流氣體以排除熔化金屬。

2）空氣切割

空氣等離子切割一般使用壓縮空氣作為離子氣，這種方法切割成本低，氣源來源方便。壓縮空氣在電弧中加熱、分解和電離，生成的氧氣切割金屬產(chǎn)生化學(xué)放熱反應(yīng)，加快切割速度。充分電離了的空氣等離子體的熱焓值高，因而電弧的能量大，切割速度快。

 

  等離子弧切割是利用高溫等離子電弧的熱量使工件切口處的金屬局部熔化（和蒸發(fā)），并借高速等離子的動(dòng)量排除熔融金屬以形成切口的一種加工方法。

等離子切割原理圖如下所示

 

 

詳情可見‘等離子切割’百科詞條（點(diǎn)擊即可查看）

三、火焰切割

火焰切割方法還可分為割炬切割和切割機(jī)切割兩種。

火焰切割（Flame Cutting）是鋼板粗加工的一種常用方式?；鹧媲懈罴礆馇懈?，傳統(tǒng)的是使用乙炔氣切割，后來用丙烷，現(xiàn)在出現(xiàn)了天然氣切割，并且由于天然氣儲(chǔ)量豐富、價(jià)格便宜、無污染等特性，已經(jīng)成為火焰切割的首選。天然氣火焰切割一般會(huì)加入天然氣添加劑，生成新型火焰切割氣，用該氣進(jìn)行火焰切割可使切割效果更好，提高了切割效率，降低了切割成本。

火焰切割原理圖如下

                        
 

火焰切割是最老的熱切割方式，其切割金屬厚度從1毫米到1.2米，但是當(dāng)您需要切割的絕大多數(shù)低碳鋼鋼板厚度在20毫米以下時(shí)，應(yīng)采用其他切割方式。

火焰切割是利用氧化鐵燃燒過程中產(chǎn)生的高溫來切割碳鋼，火焰割炬的設(shè)計(jì)為燃燒氧化鐵提供了充分的氧氣，以保證獲得良好的切割效果。

火焰切割設(shè)備的成本低并且是切割厚金屬板唯一經(jīng)濟(jì)有效的手段，但是在薄板切割方面有其不足之處。與等離子比較起來，火焰切割的熱影響區(qū)要大許多,熱變形比較大。為了切割準(zhǔn)確有效，操作人員需要擁有高超技術(shù)才能在切割過程中及時(shí)回避金屬板的熱變形。

1）割炬切割

割炬又稱火焰槍。采用的燃?xì)獠煌?，?gòu)造也不同。常用的是氧一乙炔火焰槍。乙炔壓力為0.01～0.12MPa，氧氣壓力為0.50～1.0MPa。兩種氣體分別通過各自的通路在火焰槍內(nèi)混合燃燒，噴出的火焰大小和性質(zhì)可調(diào)節(jié)人工手持火焰槍進(jìn)行切割，通常用于大管坯和板坯軋后的切斷或用于鋼材矯直后去除缺陷的補(bǔ)充切割。 

2）切割機(jī)切割

由工作原理類似于火焰槍的切割炬、定尺機(jī)構(gòu)和切縫清理裝置組成。定尺機(jī)構(gòu)有機(jī)械式、脈沖式和光電式，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定尺。切縫清理裝置專門清理切縫口粘附的殘?jiān)?，以防影響軋制時(shí)鋼材的表面質(zhì)量。清理方法有用刮刀刮掉粘渣的，也有用一組高速旋轉(zhuǎn)的尖角錘頭打掉粘渣和毛刺的?；鹧媲懈顧C(jī)多作為連鑄機(jī)后鋼坯的在線切割設(shè)備，切割大斷面方坯、板坯及大管坯，還用來切割厚度大于50mm的成品鋼板。

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