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激光切割技术在船舶行业的应用
发布人:鸿镭激光 时间:2019-07-15 关注:

造船技术的不断发展,带动了造船材料和船舶设计的重大变化。激光技术在船舶制造中的应用具有其独特性,这跟船舶本身的加工和应用特点以及激光制造系统的特性息息相关。那么,激光技术在船舶中具体有哪些应用呢?

在世界造船史上,采用激光切割机要追溯到1995年,由于需要切割更厚的钢板,造船业最终采用了6千瓦的CO2激光切割机。1997年激光坡口切割机研发成功,并被意大利的一家造船厂所采用。而我国造船业船用钢板切割一般采用的是传统的火焰切割、等离子切割。但对于一些铜、铝等特别的材料或者工艺要求比较高的材料,由于传统的切割技术精度有限,特别是对特殊材料的甲板和船体材料,因此激光切割技术将很好的满足这方面的需求。

激光切割技术在造船生产中已经应用超过20年,但是目前技术却不是很成熟,现今在欧洲、韩国、日本的造船厂使用较多,几年前曾传出日本的造船厂使用了IPG的万瓦光纤激光器用于厚板切割。激光加工在我国造船业应用率较低,据了解仅在上海、武汉等几个为数不多的造船厂使用了激光设备,总体上并不是很理想。

近几年,“精密造船”和“快速造船”成为船舶制造业发展的主要趋势,激光切割技术得到了快速发展,占据了整个激光加工行业的70%以上。船舶制造行业主要以钢板原料为主,使用激光切割板材,可代替一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法,大大缩短生产周期和降低成本。目前,船舶行业船体板材零件下料方式主要采用火焰切割、等离子切割、剪切加工以及激光切割。其他切割方式相对于激光切割有诸多不足,例如火焰切割与等离子切割割缝宽、切割精度差,易产生有害气体,环境污染大。而激光切割对于船板切割来说,具有切割精度高,热变形小,减少二次加工(如铣边、钻孔等)、转运、打磨,尤其小圆、小孔、曲面加工等优点,符合船体分段转配精度要求,能充分保证构架装配间隙控制在1mm范围,但其在钢材方面的实用切割速度相对等离子切割要差。

船舶切割对于船体分段转配精度要求高,构架转配间隙必须控制在1mm范围。以往船舶制造企业一般采用等离子对肋板下料时,为了保证装配间隙,在肋板上均设置修割余量,这需要在现场装配时手工进行修割,修割质量参差不齐,割缝内残留氧化物,同时增加了装配工作量,装配周期增长,致使整个分段建造周期延长。另外,采用激光切割机下料取消了装配余量后,消除了现场修割的现象,减少了人工和材料浪费,构架装配速度明显加快,装配质量提升显著。

船舶光纤激光切割机

在船舶制造领域,激光切割机避免了等离子对肋板下料时,为了保证装配间隙,而在肋板上设置修割余量,并通过人工进行修割,造成修割质量参差不齐的情况的发生。从而减少装配的工作量、装配周期、材料与人工成本浪费。通过激光切割的船用钢板,割缝质量好,切口面垂直性好,无挂渣,氧化层薄,表面光滑,无需二次加工,可直接焊接,且热变形小,曲线切割精度高,减少配合工时,实现无障碍切割高强船板。船舶内构材间隙量的偏差。

目前,船舶行业船体板材零件下料方式主要采用火焰切割、等离子切割、剪切加工以及激光切割。其他切割方式相对于激光切割有诸多不足。在船舶制造领域,激光切割避免了等离子对肋板下料时,为了保证装配间隙,而在肋板上设置修割余量,并通过人工进行修割,造成修割质量参差不齐的情况的发生。从而减少装配的工作量、装配周期、材料与人工成本浪费。

通过激光切割的船用钢板,割缝质量好,切口面垂直性好,无挂渣,氧化层薄,表面光滑,无需二次加工,可直接焊接,且热变形小,曲线切割精度高,减少配合工时,实现无障碍切割高强船板。

在国内船舶行业,激光切割并未占据主导地位,主要原因包括:

  • 激光切割成本相比传统切割方法高;
  • 激光切割的大型设备不适合船舶行业的制造特点,如现场施工、分段作业、工作环境复杂等;
  • 切割效率没有明显优势,尤其是船舶行业的厚板切割;
  • 激光设备维护复杂对工人要求高、成本高等。针对船舶舾板工作对切割机的特殊要求和船体结构所用型材加工形状的多样性,就目前行业的现状情况。

鸿镭激光是国内一家专业生产研发金属激光切割机的企业,属于国内激光切割机生产领域的标杆企业。经过多年的打理研发和创新,研制生产出的激光设备电光转换效率高、光束质量好、性能稳定、性价比高,多项技术处于国内同行业领先地位。生产的激光设备畅销全国各地的众多大中型重点生产企业与上市公司。

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