水切割和激光切割的完美组合 - 文章

水切割和激光切割的完美组合

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瑞士百超集团对水切割在钣金加工行业的前途充满信心。两年前作出一个战略决定，将水切割业务从激光切割部门分离出来。现在百超集团有三个产品事业部，即：激光切割、水切割和折弯。发展水切割是基于对市场每年大约15％快速增长的预测。这个预测被市场不断地对水切割机的需求所证实。不仅金属市场需求量增加，塑料，玻璃，玻璃钢及复合材料市场均表现出它们对水切割机的需求。百超积极投入发展水切割并取得了可观的销售增长数据。

百超集团取得的这些成绩源自于百超在应用领域的开发和努力，如百超集团也同时致力于玻璃的加工。有色金属加工行业对水切割也表现出的极大兴趣，如紫铜，铝，黄铜和不进行后续加工的厚零件。并不是很多客户需要200mm厚度的切割，尽管可以达到，但从实际的、经济的角度来讲，根据材料的不同应该将厚度确定在150mm左右。

图片说明：水切割加工零件

对一些激光切割无法介入的领域，水切割最适合弥补其不足。百超可同时提供客户适合不同切割要求的选择，即不改变材料结构的冷加工 — 水切割，或热加工 — 激光切割。

水切割市场的快速发展有多种因素。一方面，水切割对传统的冲压方式有很大的吸引力；另一方面，水切割适合加工小工件而避免大量的模具花费。和热加工（切割）相比，水切割可以达到稳定的，最后一道工序所要求的加工质量。切割精度和表面质量均能达到高的标准。冷切割不会增加材料的硬度和熔化材料，而且给后序的加工和加工工艺带来方便，加工时间短。

对厚板的切割，水切割可以和其它加工方式媲美，如铣削和电加工。水切割属于冷加工，某些工业加工必须用到它，尤其在飞机结构领域。现今的飞机结构零件加工特别要求水切割，因为热加工会引起材料内部微小的断层。

如今，没有客户可以负担起由于铣床加工导致的材料浪费。以英国为例，一些生产飞机发动机的企业，他们有能力负担水切割的投入且更注重时间的效益，而不会考虑低成本的加工方式。有些公司生产特殊的密封圈，用铣床加工，每生产一个密封圈的时间，用水切割可以生产3个。另一个不是飞机结构件生产厂的例子：一个不锈钢零件，用高质量的水切割机器加工需要4.7欧元，而用加工中心的方式，加工费用为15.8欧元。也就是说3倍于水切割的加工费用，这不仅说明铣床加工方式耗材，而且加工周期长。另一个不同是加工圆弧，铣床需要不同的刀具，而用水切割加工任何形状的外轮廓或圆弧很容易切割成形。

一般而言，不锈钢在15mm以上，碳钢在20mm以上，水切割比激光切割得更好。铝的情况更为不同，铝对激光有很强的反射，所以对5mm以上的铝，水切割表现更大的经济效益。

当然，切厚的材料要根据它的性能而定，水切割的优势也就随着工件厚度增大，且切割质量要求高而表现的越好。最重要的是要根据材料厚度的不同来决定加工方式，这就是全面受益，包括了完成整个零件的加工费用。

总体而言，激光加工确实比水切割好。然而，如果一个工件要求有一个好的切割表面，而且厚度超过激光切割极限，再加上激光切割后还要机械加工。若再考虑需要热处理，在这种情况下，水切割一开始就可以得到很光滑、平整的切割表面。所以你总要考虑，一个工件切割后的再加工工序。如果为使客户的工件避免因材料特殊、厚度大，激光加工后要再加工，我们常常建议客户采用水切割。以等离子切割为例，由于工件边缘被氧化成坚硬的碳化物，所以需要用铣床再加工，其总体加工费总是高于水切割的总费用。

和电加工相比，水切割的速度要快得多且更经济。一个10mm厚的不锈钢工件，用水切割的速度是电加工的2.5倍。

当然，水切割也不能完全取代电加工加工。然而，水切割绝对适合冲压模具N6的表面粗糙度的质量要求。

对于水切割，百超的目标是要占总收入的较大部分。就去年可观的销售额而言，已达到这一目标，目前的情况很好。去年的经济不景气，水切割的销售增加了30％。2004年的始初，销售表现的很强劲，当然这一切归功于成功的大量投入。所有零部件均由自己生产，从高压泵、切割头到控制系统。有很长一段时间，水切割的技术未得到很好的发展，现在百超已开发了新的、有效的切割头和非常智能化、耗能低的高压泵，在低耗能及磨料特别在砂加入水中以增加切割性能方面比竞争对手更好。磨料的消耗是除电力以外最大的耗费，百超已极大地减少了此消耗。

新的交换切割台也是必须强调，交换切割台是激光切割的标准配置。百超已将这一独特技术应用于水切割。在磨削状态下，研发一个功能稳定的机械装置并非易事。交换切割台用于水切割这一思想并不是现在才有的，然而，到今天为止，尚无其它实际的工业手段填补它。第一挑战：切割台进入水中，第二挑战：承受重量。前面已提及水切割的切割范围超过激光切割范围的极限，钢板很重。现在，可支承一张占满交换切割台的金属板材，其厚度可超过100mm，在此前提下均要保持其稳定性。百超已有很多水切割机使用超过10年且运转良好。交换切割台也一定要达到质量标准，许多用户反馈均证明达到了这点，设备工作状况优良。

总而言之，尽管水切割的速度远低于激光切割，但交换切割台增加了30％的生产效率，达到了大量投入的预期效果。(end)

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2006-4-1，阅读1983次)

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