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國(guó)內(nèi)外數(shù)控等離子切割技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

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數(shù)控等離子切割技術(shù)是集數(shù)控技術(shù),計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù),等離子切割技術(shù),精密機(jī)械技術(shù)于一體的高新技術(shù)。發(fā)展數(shù)控等離子切割機(jī)可以徹底改變國(guó)內(nèi)熱切割行業(yè)的裝備水平,扭轉(zhuǎn)熱切割工業(yè)目前存在的效率低,質(zhì)量差,勞動(dòng)強(qiáng)度大,材料利用率低,環(huán)境臟亂差的局面,縮小與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的差距。同時(shí),數(shù)控等離子切割技術(shù)的發(fā)展可帶動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域和學(xué)科達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

  火焰切割、等離子切割和激光切割是熱切割的三種主要方式,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如下表所示。

  火焰切割具有切割變形大,適應(yīng)不了高精度切割的需要,而且切割速度較低,切割前需預(yù)熱,花費(fèi)時(shí)間,難以適應(yīng)無(wú)人化操作的需要。等離子切割具有切割范圍寬,可切割一切金屬板材和許多非金屬材料,最高切割速度可達(dá)10m/min,是火焰切割的10倍。在水下切割能消除切割時(shí)產(chǎn)生的噪聲,粉塵、有害氣體和弧光,有利于環(huán)境的保護(hù),符合21世紀(jì)對(duì)環(huán)保的要求。目前隨著大功率等離子切割技術(shù)的成熟,切割厚度已達(dá)130mm,采用水射流技術(shù)的大功率等離子切割已使切割質(zhì)量接近激光切割的下限(±0.2mm)。由于激光切割機(jī)價(jià)格昂貴,且目前只適合于薄板切割(通常厚板打孔時(shí)間長(zhǎng)),而精細(xì)等離子切割機(jī)切割精度可達(dá)激光切割的下限,切割表面質(zhì)量近似,但切割成本遠(yuǎn)低于激光切割,約為其1/3,最大切割厚度可達(dá)12mm,因此用精細(xì)等離子切割機(jī)來(lái)取代價(jià)格昂貴的激光切割機(jī),有利于以最經(jīng)濟(jì)的方式對(duì)用量較大的中、薄板實(shí)施高速精細(xì)切割。另外,數(shù)控等離子切割與自動(dòng)套料編程軟件配合可以提高材料利用率5%~10%,按年切割2000萬(wàn)t計(jì),則年可節(jié)省鋼材100~200萬(wàn)t,價(jià)值幾十億元。故在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已出現(xiàn)以數(shù)控等離子切割機(jī)取代火焰切割機(jī)和激光切割機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。因此,研究推廣數(shù)控等離子切割技術(shù)具有重要的意義。

 二、我國(guó)數(shù)控等離子切割技術(shù)的發(fā)展

  我國(guó)數(shù)控火焰切割技術(shù)起步于20世紀(jì)80年代中期,而數(shù)控等離子切割機(jī)則更晚,大部分的數(shù)控等離子切割機(jī)以經(jīng)濟(jì)型機(jī)床(單片機(jī)為核心,步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件)為主。國(guó)內(nèi)曾經(jīng)從事過(guò)數(shù)控切割機(jī)制造的廠家一度多達(dá)50多家,力量分散,技術(shù)基礎(chǔ)差。進(jìn)入90年代后,國(guó)內(nèi)的一些公司瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平,不斷開(kāi)發(fā)研制數(shù)控切割機(jī)的新產(chǎn)品,而且有些產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)設(shè)備的先進(jìn)水平,同時(shí)隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的調(diào)控作用,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控切割機(jī)的廠家已調(diào)整到30幾家。但綜合實(shí)力較強(qiáng)且有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的只有梅塞爾切割焊接有限公司、上海伊薩漢考克有限公司、哈爾濱華崴焊切成套設(shè)備有限公司、哈爾濱四海數(shù)控機(jī)械制造有限公司、北京百惠宏達(dá)科技有限責(zé)任公司等幾家。他們一般都有自主科研開(kāi)發(fā)能力,生產(chǎn)規(guī)模較大,產(chǎn)品規(guī)格齊全,品種多,質(zhì)量較穩(wěn)定,信譽(yù)度高。因此,在招標(biāo)活動(dòng)中往往取勝,單產(chǎn)量一般均在三四十臺(tái)以上,有的甚至超過(guò)百臺(tái)。當(dāng)然有的企業(yè)雖然批量較小但也各有其特點(diǎn),能適應(yīng)不同企業(yè)的需求。

  國(guó)內(nèi)一些數(shù)控等離子切割產(chǎn)品在許多方面已形成自身獨(dú)有的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了“自動(dòng)化、多功能和高可靠性”。

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