您的當(dāng)前位置: 首頁 > 鍛壓文獻(xiàn)庫 > 鈑金制作 > 正文|
切割對(duì)象
激光切割工藝用途非常廣泛，可以高速、經(jīng)濟(jì)、精密地切割多種金屬和非金屬材料（金、銀、玻璃、石材等除外），目前激光切割主要用于切割形狀復(fù)雜的薄板及中板工件。等離子切割能夠高速、經(jīng)濟(jì)地切割全部導(dǎo)電材料，目前廣泛用于切割中厚低碳鋼板、不銹鋼板、銅板和鋁板等，在我國等離子切割薄板也有較多應(yīng)用。
磨料水射流切割，本質(zhì)上不受冶金學(xué)和材料力學(xué)等因素的影響。與激光、等離子切割相比，最大特點(diǎn)是不受材料限制，適用于任何材料。磨料水射流切割的典型材料為：較厚的鈦鎳合金、鎢鉬合金等熱敏材料；銅鋁等貴重材料；玻璃、石材等脆性材料；石墨/環(huán)氧樹脂等韌性復(fù)合材料；裝甲鋼板、工程陶瓷等硬質(zhì)材料以及隕石等特殊材料，甚至用來切割彈藥進(jìn)行處廢。
磨料水射流切割與激光、等離子切割具有互補(bǔ)性。一般來說，不適于激光、等離子切割的材料，可以采用磨料水射流切割。磨料水射流與激光、等離子相比，在切割材料時(shí)無熱、無煙、無味、無毒、無火花，利于環(huán)境保護(hù)，適合在有防爆要求或易燃的危險(xiǎn)場合下工作。
切割性能
切割性能包括切割質(zhì)量和切割能力兩大要素。為了統(tǒng)一評(píng)價(jià)磨料水射流、激光、等離子等切割方法的斷面質(zhì)量，需要制定與切割方法無關(guān)的斷面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但目前尚無此標(biāo)準(zhǔn)。本文的研究分析用切割斷面在無熔渣條件下，以包括變形在內(nèi)的切割精度和切口寬度表示切割質(zhì)量；以切割板厚和切割速度表示切割能力。
以切割金屬為例進(jìn)行比較分析。根據(jù)大量切割工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果，整理繪制出三種切割方法對(duì)金屬的切割質(zhì)量曲線（圖2a）和切割能力曲線（圖2b）。
 圖2 三種切割方法的切割性能
（a）切割質(zhì)量曲線 （b）切割能力曲線
切割精度以等離子、磨料水射流、激光切割的順序提高，切口寬度以同樣順序變窄。因此在三種切割方法中，激光切割金屬質(zhì)量最好，磨料水射流切割居中，等離子切割次之。
切割板厚以激光、等離子、磨料水射流切割的順序增加，切割速度則是激光、等離子切割較快，而磨料水射流切割較慢。由于等離子切割板厚明顯高于激光切割，僅略低于磨料水射流切割，可見，等離子對(duì)金屬的切割能力最強(qiáng)。
在圖3a、b中，分別用磨料水射流和激光對(duì)不同金屬材料進(jìn)行切割速度比較。
 圖3 兩種切割方法的切割速度比較
（a）磨料水射流切割速度（水壓350MPa）
（b）激光切割速度（激光器功率1.5KW）
磨料水射流與激光切割相同的金屬材料，切割速度有所不同，這主要取決于被切材料對(duì)動(dòng)能和熱能的吸收程度。
磨料水射流切割速度與材料硬度有關(guān)，以切割金屬為例，按碳素工具鋼<不銹鋼≤普通結(jié)構(gòu)鋼<鋁鎂合金的順序，材料越軟切速越快。
激光切割速度主要取決于被切材料的熔點(diǎn)、熱傳導(dǎo)率和對(duì)激光的吸收率，以鋁鎂合金<不銹鋼<碳素工具鋼<普通結(jié)構(gòu)鋼的順序變化，幾乎與材料硬度無關(guān)。
圖4為磨料水射流切割典型脆性材料玻璃和花崗巖的最大切割速度。這類在熱應(yīng)力下即可破碎或?qū)す馕章蕵O低的非金屬材料，不宜用激光或等離子切割。
 |