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不锈钢数控等离子切割机加工
发表时间:2014-2-19 11:25:44 | 浏览次数:2312 
在常用的几类金属材料中,不锈钢因其表面光洁度较高,具有较好的审美效果,加上材料强度足够又有极好的塑性且硬度也不高而得到建筑装潢、食品加工、医疗餐饮、酿造化工、钣金制造、广告工艺等多个行业领域。成品不锈钢钢板在实际生活中需要根据所应用领域作适当切割处理,这里就涉及到对数控等离子切割机的使用和掌握。这里我们主要就不锈钢这一类金属材料在采用等离子加工下料操作过程可能涉及到的相关予以整理说明,希望能为广大终端用户企业提供一些帮助和参考: 

一、不锈钢数控等离子切割机加工方式 
  常用的不锈钢数控等离子切割机加工主要为空气等离子切割,此类加工方式胜在加工成本低、切割质量稳定,在我国钣金制造、广告工艺、装饰装潢等行业有着广泛的用户认可和市场基础。总的来看,空气等离子切割以其高效、应用范围广、切割面光洁、热变形小及适合加工各种形状等特点,成为最常用的不锈钢下料方式,在多个行业生产及制造中起着重要的作用。 
  由于等离子切割是以工作气体作为导电介质,携带热量、熔化加工金属并吹除切口中的熔融金属来达到切割目的的,因此不同的工作气体对等离子的切割特性、质量、速度等方面都有明显的影响。针对不锈钢材料所应用的多个行业下料要求,最常用的切割方式为等离子空气切割法,下面嘉倍德科技将对此种切割方法及其工艺特性和切割不同材料时等离子切割特性予以介绍。 
  等离子空气切割法以干燥的压缩空气作为加工气体,主要用于切割碳钢,也可用于切割不锈钢和铝。由于空气主要由氮气和氧气组成,切割不锈钢和铝时,氧与不锈钢中的铬和铝起反应,其切割面较粗糙,一般对切割表面质量要求较高时不采用这种加工方法。 
  目前,在我国数控等离子切割机的空气切割法还存在以下缺点: 
  1. 切割面上附有氮化层,焊接时焊缝中会产生气孔,因此用于焊接的切割边,需用砂轮打磨,去除氮化层。 
  2. 由于存在氧化作用,电极和喷嘴易损耗,使用寿命较短。 

二、不锈钢数控等离子切割机加工参数设计 
  数控等离子切割机在加工不锈钢材料时,几项重要的切割配置参数为切割速度和输入电流的大小,一般情况下我们建议用户遵照厂家提供的设备使用参数配置表调整相关参数设计以达到最佳的切割质量效果;但在实际生产过程中,可能也会因为对生产效率或加工质量的偏重转移而需要适当调整上述参数的情况。为此,武汉嘉倍德科技将从数控等离子切割机的输入电流及切割速度的调节影响角度为大家深入分析。 
  1. 切割速度: 
  1.1 最佳切割速度范围可按照设备说明选定或用试验来确定,由于材料的厚薄度,材质不同,熔点高低,热导率大小以及熔化后的表面张力等因素,切割速度也相应的变化。主要表现: 
  1.2 当切割速度太低时,由于切割处是等离子弧的阳极,为了维持电弧自身的稳定,阳极斑点或阳极区必然要在离电弧最近的切缝附近找到传导电流地方,同时会向射流的径向传递更多的热量,因此使切口变宽,切口两侧熔融的材料在底缘聚集并凝固,形成不易清理的挂渣,而且切口上缘因加热熔化过多而形成圆角。 
  1.3 当速度极低时,由于切口过宽,电弧甚至会熄灭。由此可见,良好的切割质量与切割速度是分不开的。 
  1.4 切割速度适度地提高能改善切口质量,即切口略有变窄,切口表面更平整,同时可减小变形。 
  1.5 切割速度过快使得切割的线能量低于所需的量值,切缝中射流不能快速将熔化的切割熔体立即吹掉而形成较大的后拖量,伴随着切口挂渣,切口表面质量下降。 
  2. 切割电流: 
  它是数控等离子切割机最重要的切割工艺参数,直接决定了切割的厚度和速度,即切割能力。造成影响: 
  2.1 切割电流增大,电弧能量增加,切割能力提高,切割速度是随之增大; 
  2.2 切割电流过大使得喷嘴热负荷增大,喷嘴过早地损伤,切割质量自然也下降,甚至无法进行正常割。所以在切割前要根据材料的厚度正确选用切割电流和相应的喷嘴。 
  2.3 切割电流增大,电弧直径增加,电弧变粗使得切口变宽。 

三、不锈钢数控等离子切割机加工坡口处理 
  之所以将不锈钢的等离子切割坡口问题单列出来予以说明,更多还在于数控等离子切割机自身的切割特性。我们都知道等离子切割加工存在最大的问题就是材料切割垂直度不高,一般根据材料的厚度会存在3-15°左右的坡口,这一点相比同样作为热切割应用的火焰切割机来说的确是有所欠缺。具体在不锈钢切割加工方面,涉及对切割面的坡口处理则可能需要综合行业应用来综合判断,虽然数控等离子切割机加工的坡口现象无法避免,但不能就此认为等离子切割不适合不锈钢加工,适当的坡口在不影响企业二次生产的前期下依然是可以被接受的,下面嘉倍德科技要指出的只是对数控等离子切割机造成的不锈钢切割坡口现象的适当处理手段,通过我们的实际检测,相关技术处理可有效降低一般企业下料切割坡口的40%以上的影响。 
  首先,我们要指出,降低不锈钢坡口影响需要对等离子电源配置有一定的硬件要求,数控等离子切割机的电源选择可根据客户要求进行选择,客户要求的切割质量效果比较高,对于切割陂口比较小的,建议选择进口等离子电源,如:海宝,飞马特等都是不错的选择。有些客户对切割陂口要求不高的,建议选择国产电源,国产电源中间也有效果较好的,而且等离子电源在国内的技术也较成熟,如:华远等等都还很好的。 
  等离子切割存在陂口是等离子电源的弊端,这在国内外都无法解决的,我们只有尽量去想方法如何正确的操作其所等离子切割陂口达到最好: 
  1. 陂口与弧压调高有关系。 
  2. 割嘴等易损件的使用寿命分国产进口使用时间都是不一样的,有些想节约易损件就超过其使用时间使用它,结果也容易影响切割陂口 
  3. 割嘴跟金属材料的距离也决定陂口的大小。(进口的一般2-5mm为佳)。 

四、不锈钢数控等离子切割机加工冷却 
  由于不锈钢的数控等离子切割机切削加工性较差,对切削液的冷却、润滑、渗透及清洗性能有更高的要求,常用的切削液有以下几类: 
  1. 硫化油:是以硫为极压添加剂的切削油。切削过程中能在金属表面形成高熔点硫化物,而且在高温下不易破坏,具有良好的润滑作用,并有一定的冷却效果,适用于一般车削、钻孔、铰孔及攻丝。硫化豆油适用于钻、扩、铰孔等工序。直接硫化油的配方是:矿物油98%,硫2%。间接硫化油的配方是:矿物油78%~80%,植物油或猪油18%~20%,硫1.7%。 
  2. 机油、锭子油等矿物油:其润滑性能较好,但冷却和渗透性较差,适用于外圆精车。 
  3. 植物油:如菜油、豆油等,其润滑性能较好,适用于车螺纹及铰孔、攻丝等工序。 
  4. 乳化液:具有较好的冷却和清洗性能。也有一定的润滑作用,可用于不锈钢粗车。 
  在切削加工过程中应使切削液喷嘴对准切削区,或最好采用高压冷却、喷雾冷却等冷却方式。



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