【導讀】:在【干貨】激光在軌道交通行業中的應用系列之車輛激光焊接工一文中,我們談到‘素顏’地鐵,只有采用激光焊接技術,才能研制出這種國內領先的不銹鋼激光焊車體。與傳統焊接方式的車體相比,激光焊接不銹鋼車體強度高、密封性好、焊接變形小、焊后外觀更美觀。車體無需噴涂料,便可直接投入使用,不僅節省了噴涂的費用,也更加環保。本期,我們就來聊一下軌道車輛激光切割工藝。
近日,主題為“交通讓世界更美好”的2018世界交通運輸大會在北京國家會議中心取得了圓滿成功。會上,眾多備受關注的未來交通新概念和新思路紛紛登場,展示了交通領域日新月異的新科技將改變人們生活的美好愿景。
面對軌道交通進入了高速發展的今天,軌道車輛制造輕量化與高速化的趨勢,使得激光加工技術持續面臨新方向、新課題。
激光切割是現今人們所掌握的各種切割技術,最好的切割方法之一,與傳統切割相比,激光切割的優勢在于:工作區域小、切口窄、熱變形小、切割精度高、噪聲小、無污染和易于實現自動切割。雖然初期投資大,但加工成本比機加工要少50%,而且激光能切割非金屬。作為一種先進的制造技術,激光切割具有應用范圍、工藝靈活、加工精度高、質量好、生產過程清潔,以及便于實現自動化、柔性化、智能化和提高產品質量、勞動生產率等優點。
在機車車輛制造行業,復雜的車輛焊接結構由數量龐大的基礎件組焊而成,為保證組焊后的焊接質量及尺寸要求,對單個基礎件的加工質量,如平面度、直線度、坡口精細程度等要求很高。而作為基礎件的前道工序,板材的切割質量直接會影響到產品的焊接質量。目前,光纖激光切割已依靠其高效、快速精確的優勢在機車車輛關鍵基礎件加工領域,尤其是在不銹鋼車體制造、轉向架制造中扮演者重要角色。
軌道車輛制造中需加工的產品有很多,如車體、內裝板材、轉向架,常選用二維平面切割。激光可以加工出高精度、高切割斷面質量的零件外形、輪廓和孔。固體(或CO2)激光切割機通常適用于碳合金鋼、不銹鋼,同時也適用于鋁合金板,可達到理想斷面加工質量和切割速度。
1、下料環節激光切割
機車制造首先要準備相關材料,這個階段激光切割技術尤為重要。激光切割與火焰切割相比,切割速度快、工件變形小、加工精度高、適用性強、節料省錢、經濟適用[mo,因此激光切割技術已被廣泛用于軌道車輛制造中。
防松板切割案例:轉向架防松板為不規則曲線輪廓結構,材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼板,厚度8mm,外輪廓曲率多變。要求加工區域光滑過渡。選用脈沖功率為2.4kW的激光器,切割速度達到2.2m/min,激光束焦點直徑為0.12—0.25mm。經實踐驗證,光纖激光切割加工的產品完全可以滿足實際使用要求。
2、三維激光切割
軌道車輛制造中,三維激光切割技術方興未艾。其主要進行了各種三維沖壓件的切割、割孔,除了配置機械手、光纖激光、實時監控外,還配置有除塵系統、交換工作臺、封閉切割間。解決了復雜工件的三維切割,代替落后的無齒具、手工等離子切割工藝,改善質量、減小污染。在城市軌道車輛制造中對大長件,尤其是組成部件后加工,起到了改善切割能力和提高質量的作用。激光切割技術隨著多元需求和先進制造的要求,正一步步完善和創新,一批批現代的技術和裝備發展起來。
鑒于激光切割的優點,現在激光切割設備已在軌道車輛制造行業得到很好應用。比如高速動車組車體采用鋁合金型材及板材,其 6mm 以下板材的完全采用激光下料和剪板機下料;高速動車組轉向架采用耐候鋼板,其中 12mm 以下板材采用 6KW 激光切割機進行下料;地鐵車體采用不銹鋼車體,其中 6mm 以下板材的完全采用 6KW 激光下料和剪板機下料;地鐵轉向架采用低合金結構鋼 Q345C,其中14mm以下板材采用激光切割機進行下料。
以上就是關于車輛激光切割工藝方面相關描述,伴隨我國持續加大對軌道交通的投入,軌道交通裝備產業將進入黃金發展期。下一期:激光在軌道交通行業中的應用系列之車輛輪軌表面激光改性,敬請關注。
為進一步探討關于軌道交通的多方面知識,由中國激光產業社團聯盟、廣東省激光行業協會 、廣東省激光產業技術創新聯盟、湖北省激光行業協會、江蘇省激光產業創新聯盟、臺灣鐳射科技應用協會、深圳市激光智能制造行業協會、山東激光學會、湖南大學、山東省科學院激光研究所、中科院唐山市高新技術研究與轉化中心、等單位聯合舉辦三場更細分、更專業、更權威和更有影響力的激光再制造盛會。會議具體時間和地點如下:
轉載請注明出處。