金屬激光加工之管材切割

【導讀】激光技工技術特別適合應用於各種金屬管材的加工。相對依靠手工鋸割、鋸床鋸割、滾輪擠壓、砂輪切割、氣焊切割等傳統管材的切割方法而言，無論是精度還是加工效率，先進太多。因此激光加工技術在加工金屬管材方面的應用前景非常廣闊。

管材激光切割系統

管材激光切割系統對於空間自由曲面和曲線的多種加工方式有著傳統加工手段無法比擬的優勢。在加工過程中首先應該保證管材切面割斷，以獲得所需長度的管材毛坯。國內傳統的管材切割方法難以滿足大批量生產的需要，而且這些傳統加工方法加工出來的管材零件，切斷面加工質量普遍不佳，有的甚至產生變形和壓塌等加工缺陷。管材除了需要割斷以外，有的還需要其他形式的加工，如：用於裝飾和燈具的花紋切割，螺旋線、正弦、餘弦線切割，打標等。這些形式的管材加工如果使用傳統的加工方法，不但加工效率低下，而且難以達到理想的加工要求，有的甚至無法加工。生產實踐表明，管材切割的關鍵在於最大程度的消除切割質量缺陷，從而滿足管材的加工要求。對於複雜的管材進行穿孔、開槽、切邊或側凹等加工時，管材激光切割系統能夠極大的保證加工質量。

激光加工金屬管材的優點

激光加工金屬管材具有切口寬度窄、熱影響區小、切割速度快、柔性好、切口光潔及無工具磨損等諸多優點，而且更容易實現自動化和智能化的生產模式。管材激光切割系統切割管材（包括正切、斜切、成形切割等），切口寬度一般為0.1～0.3mm，切割效率相較傳統加工方式可提高8～20倍，加工費用降低70%～90%，可節省15% ～30%的材料損耗。傳統加工方式需要多道連續工序來完成的事項，搭載自動上下料的先進管材激光切割系統能一步到位。

存在的問題

由於管材切割（特別是對於小管徑的方管材）時，溶渣附著於管內壁，切割產生的大部分熱量被工件吸收，切割密度較大時，往往會造成管材過熱，拐角及方管四個角過燒，嚴重影響切口質量，甚至無法切割。目前在激光管材切割過程中存在的質量問題如：零件引割點過燒、零件拐角過燒、切割面傾斜，以及切割圓形零件時圓變形或不能閉合等，直接導致管材的嚴重浪費和切割生產效率低下。因此要加強對這些方面的深入研究。

專業的管材套料軟體是實現數控管切機大批量、高效率、高質量切割生產的基礎和前提條件。通過專業的管切套料軟體在計算機上預先進行畫圖、套料、下料分段編程，生成NC切割程序，然後進行大長度金屬管材全行程自動激光切割下料。當改變管材的直徑或者形狀時，只需要修改程序就行，因此對管材切割軟體進行開發就極具研究價值。

實現原料鋼管從上料、輸送、定長到切割後的成品管下料、傳輸至流水線下一環節整個過程的全部自動化，是目前眾多激光裝備企業力推的技術解決方案，也是主流。激光企業繼續加強對管材激光切割自動生產線的研究也有著很重要的意義。

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