國內(nèi)外數(shù)控等離子切割技術(shù)的發(fā)展趨勢 1
一、概述
數(shù)控等離子切割技術(shù)是集數(shù)控技術(shù)，計算機(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，勞動強度大，材料利用率低，環(huán)境臟亂差的局面，縮小與國外先進(jìn)國家的差距。同時，數(shù)控等離子切割技術(shù)的發(fā)展可帶動相關(guān)領(lǐng)域和學(xué)科達(dá)到國際先進(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，花費時間，難以適應(yīng)無人化操作的需要。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)價格昂貴，且目前只適合于薄板切割(通常厚板打孔時間長)，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)來取代價格昂貴的激光切割機(jī)，有利于以最經(jīng)濟(jì)的方式對用量較大的中、薄板實施高速精細(xì)切割。另外，數(shù)控等離子切割與自動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t計，則年可節(jié)省鋼材100～200萬t，價值幾十億元。故在工業(yè)發(fā)達(dá)國家已出現(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。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、我國數(shù)控等離子切割技術(shù)的發(fā)展
我國數(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)動元件)為主。國內(nèi)曾經(jīng)從事過數(shù)控切割機(jī)制造的廠家一度多達(dá)50多家，力量分散，許多廠家的前身都是焊割工具廠，技術(shù)基礎(chǔ)差。在整個80年代，國內(nèi)企業(yè)無論是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還是生產(chǎn)規(guī)模方面都無力與國外企業(yè)競爭。
進(jìn)入90年代后，國內(nèi)的一些公司瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平，不斷開發(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)到國外同類設(shè)備的先進(jìn)水平，同時隨著市場經(jīng)濟(jì)的調(diào)控作用，目前國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控切割機(jī)的廠家已調(diào)整到20幾家。但綜合實力較強且有競爭實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、深圳市博利昌數(shù)控切割設(shè)備有限公司、無錫華聯(lián)焊割設(shè)備廠、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，信譽度高。因此，在招標(biāo)活動中往往取勝，單產(chǎn)量一般均在三四十臺以上，有的甚至超過百臺。當(dāng)然有的企業(yè)雖然批量較小但也各有其特點，能適應(yīng)不同企業(yè)的需求。
國內(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有的特點，實現(xiàn)了“自動化、多功能和高可靠性”。
數(shù)控等離子切割技術(shù)是集數(shù)控技術(shù)，計算機(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，勞動強度大，材料利用率低，環(huán)境臟亂差的局面，縮小與國外先進(jìn)國家的差距。同時，數(shù)控等離子切割技術(shù)的發(fā)展可帶動相關(guān)領(lǐng)域和學(xué)科達(dá)到國際先進(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，花費時間，難以適應(yīng)無人化操作的需要。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)價格昂貴，且目前只適合于薄板切割(通常厚板打孔時間長)，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)來取代價格昂貴的激光切割機(jī)，有利于以最經(jīng)濟(jì)的方式對用量較大的中、薄板實施高速精細(xì)切割。另外，數(shù)控等離子切割與自動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t計，則年可節(jié)省鋼材100～200萬t，價值幾十億元。故在工業(yè)發(fā)達(dá)國家已出現(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。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、我國數(shù)控等離子切割技術(shù)的發(fā)展
我國數(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)動元件)為主。國內(nèi)曾經(jīng)從事過數(shù)控切割機(jī)制造的廠家一度多達(dá)50多家，力量分散，許多廠家的前身都是焊割工具廠，技術(shù)基礎(chǔ)差。在整個80年代，國內(nèi)企業(yè)無論是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還是生產(chǎn)規(guī)模方面都無力與國外企業(yè)競爭。
進(jìn)入90年代后，國內(nèi)的一些公司瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水平，不斷開發(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)到國外同類設(shè)備的先進(jìn)水平，同時隨著市場經(jīng)濟(jì)的調(diào)控作用，目前國內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控切割機(jī)的廠家已調(diào)整到20幾家。但綜合實力較強且有競爭實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、深圳市博利昌數(shù)控切割設(shè)備有限公司、無錫華聯(lián)焊割設(shè)備廠、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，信譽度高。因此，在招標(biāo)活動中往往取勝，單產(chǎn)量一般均在三四十臺以上，有的甚至超過百臺。當(dāng)然有的企業(yè)雖然批量較小但也各有其特點，能適應(yīng)不同企業(yè)的需求。
國內(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有的特點，實現(xiàn)了“自動化、多功能和高可靠性”。
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