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激光切割機在船體加工中的優勢

發布時間:2017/9/5     信息來源:http://www.mediaworksasia.com   作者:激光切割機    0

激光切割機的工作原理主要是將激光束聚焦成很小的光點,其最小直徑(可小於0.1mm);使焦點處達到很高的功率密度(可超過106kw/cm²),這是光束輸入(光能轉換)的熱量遠遠超過被材料反射的傳導或擴散部分,材料很快加熱至汽化溫度,蒸發形成孔洞,隨著光束與材料相對線性移動,使孔洞連接形成寬度很窄(如0.1mm左右)的切縫,切邊熱影響很小,基本沒有變形,無毛刺,精度高。切割過程如下示意圖:

 

激光切割機與常規下料設備的對比

AG亚游集团激光針對船體板材零件下料方式總結出主要有四種:火焰切割、等離子切割、剪切加工以及激光切割。

設備性能的對比

這幾種下料方式在船體加工中各有秋千,其中火焰切割機能進行厚板的下料;等離子切割機速度快;剪切加工材料利用率高,但隻能局限於對於直線邊零件的加工,切精度誤差較大;激光切割機主要是切割精度高,設備穩定性高,切切割熱輸入小。但切割厚板速度相對較慢。正是由於精度高的優勢,激光切割機在高新產品薄板建造、分段建造過程中無餘量精度管理、商船建造中對焊接坡口直線度要求高的工序:如FCB法拚板、雙絲埋4弧自動焊等方麵,有著無可替代的優勢,這些激光切割機的有點為改類工法的順利執行奠定了重要基礎。

下麵列出了激光切割機與其它兩種切割設備在參數直觀簡略的對比:

 

激光切割機在實際生產中的應用

通過激光切割設備與其它下料設備性能的對比,得知激光切割設備的主要加工個優勢在於切割精度高,熱變形小的特性。這一特性在實際生產中有著廣泛的應用前景。

推進高新船舶分段建造過程無餘量

高新船舶對於船體分段轉配精度要求高,構架轉配間隙必須控製在1mm範圍。以某型船底部分段EB02為例,以往采用等離子對肋板下料時,為了保證裝配間隙,在煤塊肋板上均設置修割餘量(如下圖:),這些肋板上的餘量都是在現場裝配時手工進行修割的,修割質量參差不齊割縫內氧化物不易清楚,同時增加了裝配工作量,裝配周期增長,致使整個分段建造周期延長。采用激光切割機下料提高了零件精度,在相對取消裝配餘量厚,構架裝配速度明顯加快。整個分段的裝配質量也明顯提升,分段建造完工精度也同時得到提升,事實證明,更加精準的零件有利於保證分段完工主尺寸。

促使薄板下料工法變革

薄壁上層建築分段建造師整個高新工程船體建造中的一個重要環節,其最薄圍板厚隻有2mm;在整個上層建築分段建造過程中,從下料到部件製造,分段製造,總組搭載一係列過程均是手裏過程,薄壁板材很容易失穩變形。所以薄壁上層建築分段的建造每個過程都是控製關鍵,而正是激光切割機的引入,推進了薄壁下料的工法變革。為保證分段建造質量奠定了重要作用。

在引進激光切割機之前,對薄板2-3mm下料主要是通過人工劃線後,采用剪刀車進行剪切下料。再通過紮平機進行矯平;人工劃線和剪切的累積精度偏差在3mm左右,致使在圍壁拚版裝配間隙超差,無法實現裝配間隙1mm範圍內的要求,現場往往有大量的修割現象;而對於4-6mm的鋼板,采用等離子切割,由於板材薄、切割熱量大,鋼板邊緣直線度達不到要求,切割紮平後,仍需利用刨邊機進行邊緣加工,增加了加工工序。

到了部裝階段,就有大量圍壁因下料誤差報廢或返工,而在到分段圍壁裝配時,圍壁邊勢修割或裝配間隙超差等問題更是層出不窮,未采用加工切割機下料前,正個薄板圍壁材料報廢率高。引進激光切割機厚,正是利用其加工精度高、熱輸入小的特點,所有薄壁均采用激光切割下料,一步到位,省去了劃線、紮平、刨邊的工序;杜絕了由於下料問題導致的板材損耗;大大提高了加工效率。

 

顯然,由上見圖看出,采用激光切割機進行薄板下料時一次工藝上的變革。大大提高了薄壁分段加工的效率和質量。

 

總之,激光切割機作為一種新型船體零件切割設備,相比其他常規切割設備,具有加工精度高,熱變形小,設備穩定性好,配件損耗率低,環境汙染小等的優勢,在船舶生產製造中有較大的應用潛力。目前在高新船舶分段中無餘量建造、薄板下料工法變革方麵有較好的應用,大大提高了加工效率,消除了現場修割的現象,減少了人工和材料浪費。激光切割機的優勢在船舶製造中將會更廣,更深層次的應用。

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