隨著我國經濟的不斷發展和科學技術的不斷進步,激光技術作為一項新興技術被研究者不斷開發和利用,從軍事到民用已經實現了廣泛的應用。其中,激光切割技術由于其在應用中的經濟性和實用性被廣泛應用到機械制造產業中,尤其是像叉車制造業這種需要切割大量不同型號板材的產業。
1 激光切割技術簡介
1.1 激光切割技術發展概況
上個世紀七十年代初,首次用二氧化碳激光對包裝用夾板進行切割,這是激光切割技術在工業領域中應用的開端。隨著激光技術的不斷發展,激光在工業中的應用范圍也不斷拓寬,其中激光切割技術占整個應用領域的近60%,成為激光技術應用的主要方面。隨著科學技術的不斷進步,激光切割設備不斷更新,切割材料實現多樣化,制造零件趨于復雜化,廣泛應用于航空航天、國防軍事、機械制造等領域。目前,我國的激光切割器已經安裝了數千臺,激光的功率也不斷提升。
1.2 激光切割技術應用原理
激光切割時對材料進行熱切割的一種加工方法,利用高能量密度的激光束進行切割是激光切割技術的主要原理,作為一種先進的加工方式被廣泛應用于材料切割工序中。通過對高功率密度激光束進行聚焦,對工件表面進行掃描,短時間內達到材料的燃點、熔點或使材料迅速汽化,并借助告訴氣流對熔融物質進行吹除,從而實現快速切割材料的目的。
激光切割技術的應用大大提高了機械加工業的工作效率,并提高了加工質量。但是受到激光器功率和設備體積的限制,激光切割技術只能應用于中小厚度板材或管材的切割。除此之外,激光設備價格高,投入使用需要進行一次性的大規模投資,這也限制了激光切割技術的應用和發展。
2 叉車制造中板材下料的現狀
2.1 結構件的制造
結構件的制造是叉車制造的關鍵,在叉車工廠中,結構件的生產效率和質量直接反映了該工廠的技術水平。在結構件的制造中,原材料下料是后續工藝的基礎,其效率和質量直接影響到焊接和裝配的效率和質量。板材在叉車原材料中占絕大部分,因此板材的切割是結構件制造的關鍵。隨著經濟的發展和科技的進步,叉車型號復雜多變,對不同板材的切割要求不同,這就給板材切割的質量和效率提出了難題。
2.2 叉車制造中的板材切割
在叉車制造業中,板材的零部件多形狀復雜,除了材質品種多之外,板材厚度的規格也參差不齊。在叉車品種增加的同時,用戶個性化需求也不斷增大,這就要求企業應用能夠適用于多品種、高效率、高質量的板材切割技術。
為了簡化操作,企業一般使用數控切割設備,使用的設備為數控火焰切割機或數控等離子切割機,但是由于這兩種切割機在切割材料和切割厚度方面的缺陷,使得其在實際應用中收到了很大的局限性。此外,以上兩種切割技術所產生的污染和有害輻射也使得其應用危險性增高。而激光技術的應用可以很好的解決這些問題。
3 激光切割技術在叉車制造中的應用
3.1 切割質量高
與其他切割技術相比,激光切割技術的切割口又細又窄,所切割零件的尺寸精度可以達到0.05mm,切割表面的粗糙度為微米量級,整個切割面光潔美觀,切割過后的切縫不需要再加工就可以直接應用于焊接和裝配工序中,有些切割出來的零部件還可以直接使用。
3.2 切割效率高
收到激光傳輸特性的影響,為了實現整個切割過程的數控,需要給激光切割機配上多臺數控工作臺。在操作過程中,可以通過改變數控程序控制切割的形狀,方便又高效。隨著激光技術和數控技術的發展,激光切割機不進可以實現二維切割,還能夠實現三維切割,這從很大程度上提高了部件的切割效率。
3.3 切割速度快
在實際應用過程中,激光切割機的切割能力、切割速度與激光器的功率、材料的材質和板厚有直接關系。激光器的功率越大、材料厚度越薄,切割速度越快。同等厚度下,與火焰切割技術相比,激光切割技術的切割速度增加了一倍,并且在切割過程中省去了材料的裝夾固定時間,這又從一定程度上提高了切割的速度。
3.4 切割環境整潔
激光切割為非接觸式切割,能夠大大減少接觸式切割過程中所產生的粉塵污染及相關處理環節,同時還能夠減少由于處理污染物而產生的投資。除此之外,激光切割技術噪音低、振動小、操作安全,這也提高了工廠操作員工工作環境的質量,從側面提高切割工序的效率和質量。
4 總結
隨著激光技術的不斷發展,激光切割技術將得到進一步的完善。激光切割技術現有的優點已經在應用過程中凸顯出來,其在叉車制造中的應用將大大的改善加工環境,提高板材的切割效率和切割質量。
(審核編輯: 智匯胡妮)
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