今天我們看看汽車(chē)零件制造。汽車(chē)輕量化發(fā)展非???,這是有目共睹的,為了保證汽車(chē)的強(qiáng)度和安全性能的需求,熱成形零件在汽車(chē)車(chē)身上已經(jīng)普遍應(yīng)用。
什么是熱成形呢?
它是一種加工工藝,通過(guò)將材料22MnB5的鋼板進(jìn)行加熱、成形、急冷,實(shí)現(xiàn)相體轉(zhuǎn)化而獲得高強(qiáng)度性能的工藝過(guò)程。我們可能不知道,這類(lèi)熱成形零件的抗拉強(qiáng)度可以高達(dá)1300~1800 MPa,非常厲害了。由于熱成形零件在成形后無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的切邊沖孔工藝進(jìn)行后道工序加工,這道加工,當(dāng)仁不讓?zhuān)褪怯杉す馇懈畛袚?dān)了主角色。
激光切割技術(shù),現(xiàn)在處理非常高效的是五軸激光切割加工技術(shù),其激光發(fā)生模式,摒棄了傳統(tǒng)二氧化碳發(fā)生系統(tǒng),采用了更加精密的光纖技術(shù),使激光切割出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,精度更高。
激光切割,核心原理是激光發(fā)生器工作產(chǎn)生激光,激光經(jīng)透鏡聚焦后照射工件表面,使被照射的材料迅速熔化,同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì),形成切口,從而將工件割開(kāi)。
整個(gè)過(guò)程控制,包含了比較多的參數(shù),其中包括切割速度、功率、切割輔助氣體等多個(gè)內(nèi)容,各自對(duì)切割質(zhì)量和切割效率產(chǎn)生不同類(lèi)型的影響,但各參數(shù)之間需要通過(guò)組合來(lái)達(dá)到ZUI佳配置,不同的工廠(chǎng)會(huì)根據(jù)自身的成本結(jié)構(gòu)在質(zhì)量和效率上進(jìn)行一定幅度的偏重和取舍。
比如有個(gè)試驗(yàn):利用厚度2 mm 料片,調(diào)整焦點(diǎn)位置?3 mm,輔助氣體氮?dú)馇懈顗毫?2 Pa,噴嘴距離為1 mm,切割功率為3000 W,切割速度為12 m/min,因?yàn)楦鞣N參數(shù)調(diào)整比較好,切割狀態(tài)良好。其中輔助氣體氮?dú)鈮毫Φ恼{(diào)整,是重點(diǎn)控制要素之一,不容忽視。
一個(gè)好的工藝控制,就是經(jīng)過(guò)各種試驗(yàn),在參數(shù)調(diào)整到ZUI合適的狀態(tài)下,達(dá)到切割出來(lái)無(wú)毛刺,切割面平滑的效果。
一般來(lái)講,激光切割可以使用的輔助氣體,主要氧氣、氮?dú)?、空氣以及氬氣等,熔化切割通常使用惰性氣體。上面試驗(yàn)用到的,就是氮?dú)?,這是使用比較多的。
氮?dú)獾闹饕饔镁褪抢鋮s激光頭,還可以保護(hù)聚焦鏡,防止污染,吹除切縫中的熔渣,形成良好的切口。合適的氮?dú)鈿鈮嚎梢詭椭涌烨懈钏俣?,氮?dú)鈮毫Φ拇笮?duì)光纖激光切割機(jī)的切割效率是有影響的。
如果加工材料厚度增加或者切割速度較慢時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档偷獨(dú)鈿怏w壓力,使用較低的氣體壓力切割可以防止切邊霜化(氧化)。
在工廠(chǎng)里,實(shí)際激光切割的時(shí)候,也會(huì)發(fā)生一些問(wèn)題,比如:底部有條紋形狀,是因?yàn)闅怏w壓力過(guò)大,過(guò)多吹走溶漬物物,出現(xiàn)條紋狀了,這個(gè)怎么解決呢?我們可以每次1 Pa降低保護(hù)氣體壓力。另外,如果切割處有溶漬粘連,那是因?yàn)榈獨(dú)鈿怏w壓力過(guò)小,導(dǎo)致無(wú)法吹盡溶漬物,解決方案其實(shí)也比較簡(jiǎn)單,就是每次以1 Pa增加保護(hù)氣體壓力,觀察直到合適狀態(tài)。
有些廠(chǎng)家朋友也會(huì)使用氧氣或其他活性氣體,這個(gè)時(shí)候材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃,與氧氣發(fā)生激烈化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生另一熱源,稱(chēng)氧化熔化切割,與惰性氣體氮?dú)獗容^起來(lái),使用氧作為輔助氣體,切割速度較高一點(diǎn)。