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将来激光会替代下料模下料

已有 4541 次阅读 2016-5-15 00:26 |系统分类:观点评述

2006年到2008年,我的一项工作就是开发用于大批量汽车冲压件的激光开卷下料技术。那时候我们查了不少资料,走访了不少供应商。考察结论是当时这项技术的成熟度还不够。

但是,经过我们的一番忽悠和折蹬以后,让供应商们知道了大汽车厂还有这种需求, 以及激光开卷下料能够带来的种种好处。

心动不如行动。有几家供应商就真的被动员起来,开始认真开发这项技术和相关的系统与设备。

到目前为止,Ohio州的LASERCOIL公司已经在北美地区造了3套激光开卷下料系统。他们自留一套做研发,卖给专业下料公司俩套,现正在试生产阶段。 一套在Ohio州的Precision Strip; 另一套在密执根州的Worthington Specialty Processing。听说来自各家冲压厂的激光下料订单还排得挺满。

德国的舒勒(Schuler)也已开发出了自己的激光开卷下料系统。他们去年收到戴姆勒的两套激光开卷落料线的订单,要安装在库彭海姆的梅赛德斯-奔驰工厂。正式生产定于今年秋季。

日本那边比较消停,似乎没有什么大动静。

用激光切割板材,好处是大大的。省去了近一百年以来使用的,传统的下料冲裁模,以及它们的设计,制造,修改,储存,维修,保养等等的人工和费用。板料形状的修改以及产品的更换非常容易进行。可以通过加载相应的切割程序文件就行。几乎不需要任何换模时间。另外,排料几乎没有限制,可以进行任意优化,能显著地节省材料。

在激光落料生产线上,大功率光纤激光器取代了机械式落料压力机。不需要有高大穹顶的厂房,不需要大吨位机械式落料压力机,也不需要压力机必需的基座和辅助设备。

最近考察了LASERCOIL公司的激光开卷下料系统以后,我认为他们确实有几个高招。(对具体细节感兴趣的,可以看YOUTUBE里的录像, 他们的专利和网上文件)


1是伺服操控的动态下托料系统。这个系统跟着激光束横着走,总能保证激光束下的板料得到近距离的支撑,又能避开穿过板料后的激光的烧蚀。

2是板料下部的真空吸尘系统。激光切割时产生的火花如节日烟花绽放,每一颗明亮的火星都可能产生一粒小氧化铁颗粒。这些坚硬的小颗粒容易粘在板材上,如果带到冲压模具上,就是模具划伤的灾难,必然加速模具磨损,伤害到冲压件的表面质量。这套真空吸尘系统是我们保护模具表面的第一道防线。

3是多激光头设计。现在他们用的是两个4KW光纤激光器。 以后功率可以加大,线可以加长,激光头数目也可以增加,每个激光头只管切一部分即可。

4是在线尾加了一套履带式刷尘系统,可以进一步保证板材双面的洁净度,做汽车外板的料需要很干净,一尘不染就对了。

其他什么机械手,摄像头,大屏幕显示,生产过程监控等等,倒是家家都有,也没什么特殊的。


激光开卷下料系统的生产速度计算,跟传统的压力机冲裁模下料不一样。要考虑到激光功率,材料,板厚,切割线长度,以及边缘切割面的质量要求,等等。

激光下料的边缘切割面上的"EDGE STRETCHABILITY"比较好,跟磨,铣出来的相似,没有冲裁模下料时那种切割损伤, 特别适合有边缘拉伸要求的高强钢和铝合金板材下料。

激光下料的坯料形状不必受矩形,梯形或者其他简单形状的限制。坯料的形状轮廓可以更加自由地设计,多复杂都不怕,所以,拉延更容易进行,变形更加均匀。解决冲压问题的的手段和模具技巧花样的变化更加自由,只要你能想得到,画出来,激光就能切出来。




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