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利用精细等离子技术切割板材

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中国机械工业联合会机经网发布时间:2014-11-06 08:51:32 来源:中国机床商务网 武汉嘉倍徳科技有限公司至2010年开始着手精细等离子切割机技术研发及设备制造,并于2010年10月份正式投产

  中国机械工业联合会机经网发布时间:2014-11-06 08:51:32 来源:中国机床商务网

  武汉嘉倍徳科技有限公司至2010年开始着手精细等离子切割机技术研发及设备制造,并于2010年10月份正式投产第一台龙门式精细数控等离子切割机,经过数年的潜心专研,公司目前已开发出两大品种系列十余种规格精细等离子切割机设备,为了让更多的用户企业能接触到精细等离子切割的优势,以下我们将主要以船舶制造行业为例,简要说明精细数控等离子切割机的功能特点。

  在我国,精细数控等离子切割具备十分广阔的用户市场潜力,相比传统气割方式的高效率、高精度使得精细等离子切割不再受限于切割质量的限制;而相比激光切割方式而言,精细等离子在购置及使用成本上的优势还难于在短期被打破,这也使得中厚板加工市场用户对精细等离子切割机的关注与日俱增。武汉嘉倍徳科技有限公司至2010年开始着手精细等离子切割机技术研发及设备制造,并于2010年10月份正式投产第一台龙门式精细数控等离子切割机,经过数年的潜心专研,公司目前已开发出两大品种系列十余种规格精细等离子切割机设备,为了让更多的用户企业能接触到精细等离子切割的优势,以下我们将主要以船舶制造行业为例,简要说明精细数控等离子切割机的功能特点。

  我国数控切割技术开发研制是在20世纪80年代初、伴随着微电子技术的成熟并获得广泛应用的基础上开始起步的,经历20多个春秋的持续发展,终于取得了可喜的成就。目前国产数控切割产品的种类和规格已相当齐全,其中部分产品在技术、性能、指标和功能上均已接近或达到国际上同类产品的水平。我国数控切割机每年市场需求量约在350-400台之间,产品主要仍是以火焰和普通等离子切割机为主。大型水下等离子切割、精细等离子切割、激光切割等先进切割设备的市场需求量呈逐年上升趋势。

  目前,国内数控切割机合资或独资企业生产厂家主要有武汉嘉倍徳科技有限公司、上海伊萨切割机械有限公司、梅塞尔切割焊接有限公司(昆山),小池酸素(唐山)有限公司,这些企业在技术上得到了国外技术的大力支持,因此产品技术上在国内处于领先地位。而部分国内数控切割机床制造企业则利用各自企业自身的优势,在技术上发展迅速,他们的产品规格齐全、性能良好,满足了不同用户的需求。另外他们还开发了一些专用数控切割设备,有些产品在技术上达到或超过国外同类产品。

  精细数控等离子切割设备,这几年发展较快。利用精细等离子技术切割板材,不仅弥补了普通等离子切割的一些不足,同时其切割精度和表面粗糙度均达到了激光切割的下限,由于激光切割设备的投入非常大,维护保养、运行成本较高。一般企业较难承受这样大的投资。为此作为替代激光切割的精细等离子切割设备,由于其优越的切割性能,加之设备的投资比激光切割机要少得多。因此这一产品在市场上受到了很多用户的青睐。

  造船业是我国引入数控切割技术最早、获益最大的行业,20多年来,数控切割在国内造船厂得到了迅速发展和广泛应用,彻底改变了以往手工和半自动切割的低效率状况,从根本上解决了长期困扰船舶建造过程中下料切割工段的瓶颈问题,成为推动我国造船总量快速增长的助推器。在此就数控切割技术在我国造船业中的应用情况作一个回顾,并对其未来发展趋势提出一些见解。

  人类利用等离子弧切割金属材料已有40多年的历史,而将数控等离子切割应用于中国造船业只是近10多年的事,然而人们不难发现这是一项成长壮大十分迅速的新技术,它给我国船厂的钢板带来了巨大的变革,并产生了极其深远的影响。时至今日,数控等离子切割机已经接替数控火焰切割机,在船厂的钢板下料中占据了主导地位。更有甚者,在订造新船时,已将造船厂是否具备数控等离子切割加工手段列入了能否承接合同订单的必要条件。

  我国数控等离子切割技术开发研制是在数控火焰切割技术趋于成熟并获得广泛应用的基础上开始的。20世纪80年代末、90年代初,国民经济驶入了发展的快车道,钢板和其他金属材料的切割量急剧增大,高速度、高效率的数控等离子切割技术日益受到包括造船在内的制造业界的重视,而当时国产设备还一时无法担此重任,许多大型骨干船厂不得已只能花巨资,率先从国外引进数控等离子切割机,以解生产上的燃眉之急。大量进口机器的接踵而至,给国内同行以极大的鞭策,更激发了我们发愤图强研制先进设备以替代进口设备的使命感和紧迫感。另一方面,国外先进设备的引进,也为我们提供了难得的学习和借鉴机会。经历了消化学习、潜心钻研,并在关键技术上采取引进和自主开发的措施(值得一提的是:嫁接引入了国际上先进的等离子切割系统),使我国数控等离子切割技术研制水平在高起点上得到了质的飞跃,因此国产数控等离子切割机从降生之日起就基本实现了自动化程度高、功能齐全、运行可靠、性价比高的发展目标,并很快被我国造船行业所认知和接受,从此成为国外进口设备强劲的竞争对手。

  针对中国船舶行业的特点,武汉嘉倍徳科技有限公司旗下迅锋系列精细等离子切割机采用澳洲研发技术,所研发和设计出切割机市场中最高质量的和最高生产率的材料加工系统,并在国内实现了国产化的生产。其中T.WLa是其典型代表。

  T.WLa为台式精细等离子切割机设备原型机,可匹配德国凯尔贝HiFocus、美国海别得HPR或飞马特(维克多)UC系列精细等离子切割电源,特别适合需要进行大量切割工作的厂商,如造船厂、钢铁加工中心这些经常需要加工大型部件或大批量部件的客户。T.WLa精细等离子切割机控制系统最大的特点是能将等离子切割所需的高速性与对厚板采用的火焰切割所需重型机器的稳定坚固性完美结合。这也是T.WLa之所以成功的原因。

  T.WLa机床最长可到7000MM,能装载多达20个切割和划线工具。一些嘉倍徳科技的客户利用多台不同工具配置的T.WLa组成一个综合的加工工作区,进行着十分灵活的组合生产加工。

  目前T.WLa这种高产的设备主要为下列制造行业所采用:造船行业、工程机械制造、矿山开采机械制造、铁路机车车辆制造、农业用机械制造,土木工程机械制造和重型机械设备制造行业。

  对于这些重工行业来说,机器使用寿命长,生产能力强及产品质量高都是至关重要的。长期实践证明T.WLa的坚固耐用性可以满足对大量板材进行24小时满负荷连续三班运行。

  T.WLa采用大横截面的整体支架式钢结构横梁。横梁刚性高重量轻,机器的稳定性和加速性能好。横梁的刚性是机器平稳运行的保障。横梁的刚性越好,机器就越稳定。横梁的重量对机器的加速性能起到决定性的作用。横梁的重量越轻,机器的加速性能就越好。这在横梁设计中是一对矛盾。一般来说当横梁的刚性增加时,横梁的重量也跟着增加。也就是说,机器的稳定性提高了,而机器的加速性能却降低了。

  为了解决这一问题,嘉倍徳科技技术部采用航天技术的有限元分析法进行整机设计。结果显示,横截面积大的支架式钢结构横梁具有刚性高而重量轻的特点,大大地提高了机器的稳定性和加速性能。同时使得机器的每一部分达到最佳的配合状态。24小时满负荷连续不间断三班运行,让船厂交船期缩减所获得巨大的效率让船厂眉笑颜开。

  既能保证坚固厚实的外壳,又能有高速的运行效率,鱼与熊掌兼得问题,通过采用航天技术的有限元分析,结果显示,横截面积大的支架式钢结构横梁具有刚性高而重量轻的特点,大大地提高了机器的稳定性和加速性能。同时使得机器的每一部分达到最佳的配合状态。

  提高切割质量的另一重要因素,就是装配性能优良的伺服驱动系统。T.WLa采用西门子大功率、大增益交流伺服驱动马达,动态特性稳定。伺服马达的功率为2千瓦,输出力矩为7牛米。机器的最大速度为25,000毫米/分钟。纵向和横向使用齿轮齿条驱动。使用德国进口高精度行星齿轮减速箱传动,传动精度高,保养方便,让船厂受益匪浅。

  T.WLa采用美国GE级单板计算机带Intel中央处理器,作为控制器硬件。利用VME BUS的模块式结构特点,迅锋SF-III控制器具有方便扩容,升级和维修。最重要的特点抗等离子高频干扰能力强,没有电脑病毒,稳定性高。让船厂的生产部门用得放心,在国内超过10年使用年限的设备比比皆是!

  我国船舶工业高峰期过后,迈入了调整期,期间正是我们调整心态,努力修炼内功迎来了国家调控新的发展机遇!各骨干船厂为了应对新的挑战,仍然坚持启动了数控等离子切割技术新一轮的技术改造工作,例如熔盛重工与中海油合作,签下价值30多亿元的“深海201” 船,高附加值高技术含量、石油管道铺设船舶是国家级首例,具有国家战略高度层面深刻意义!如此技术含量高的船舶对切割工艺要求、时间等必须优化满足!

  嘉倍徳科技迅锋系列精细等离子切割机加工质量、高效率不间断运行为国内船舶制造行业提供有力保障,在有限时间内交出了令用户企业针对特大型船舶制造提供有效的支撑!

  优质、高效、低成本是高新切割技术追求的目标,其优越的性能和良好的经济性已在中国船舶工业长期的生产实践中得到了验证。为了实现成为世界第一造船大国、军事强国的既定方针,我们必须加快增加造船总量的步伐!国家领导人高度关注制造航母企业,由此可见,造船用钢量在未来一段时期将呈现快速增长趋势,这无疑是为高新切割技术的未来发展搭建好了表演舞台。到那时,汇集着我们几代造船人梦想,旨在提升我国造船能力的一系列技术创新项目,新一代适应能力更强、加工效率更高的切割流水线;运用网络技术来远程通信、远程控制的无人化数控切割车间;乃至打破厂际界限的区域性钢板、型材切割加工中心等,将一一变为现实。

  武汉嘉倍德科技有限公司是一家专业生产数控切割机,数控激光切割机,数控火焰切割机,数控等离子切割机,数控火焰等离子两用切割机,广告数控切割机,数控相贯线切割机,等数控产品为一体的高新企业,公司始终奉行“以质取胜,以诚为本”,的经营理念,坚持“以服务为主导,以性价赢市场”的指导方针。本着客户第一的原则,追求完善的服务。24小时提供主机展示、销售、送货上门、安装调试、技术维修等服务。最大限度的为用户提供服务。

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