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船舶制造

日本造船業(yè)中的激光坡口切割

星之球科技 來源:Industrial Laser Solutions2015-08-23 我要評論(0 )   

切割是造船行業(yè)最關(guān)鍵的生產(chǎn)技術(shù)之一,近年來激光切割技術(shù)在造船業(yè)中的應(yīng)用越來越多。

        近55年的技術(shù)發(fā)展,使得造船業(yè)中的大量產(chǎn)品和制造工藝得以更新?lián)Q代。 
        

       切割是造船行業(yè)最關(guān)鍵的生產(chǎn)技術(shù)之一,近年來激光切割技術(shù)在造船業(yè)中的應(yīng)用越來越多。1954年,首次使用火焰切割機進行全氧燃燒修整板材邊緣,這也成為造船業(yè)的主要切割器材。這些設(shè)備用于日本造船廠之前,已經(jīng)在歐洲造船廠中使用。
       1955年,自動板材打標機被開發(fā)出來。1960年,造船業(yè)開始使用電子顯影落樣(EMP)設(shè)備。輔助的打標過程用來標記切割線、配件線、底線和序列化的工作順序。在歐洲市場,1/10級光學(xué)跟蹤全氧燃燒切割機很受歡迎,后來被陸續(xù)出口到日本。
        
       1960到1965年代,一家挪威公司發(fā)明了一種造船軟件,使得一種CNC控制器可以改裝到現(xiàn)有的光學(xué)追蹤機上。該CNC控制器在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用,英國、德國和法國的切割機制造商也紛紛開始生產(chǎn)CNC切割機。當時,日本的大型造船廠也開始使用軟件和數(shù)控切割機。由于采用進口機械的造船廠對機器的精確性和耐用性的要求越來越高,1966年Koike公司開發(fā)出了日本第一臺數(shù)控切割機。
        1970年,粉末標記——一種全氧燃燒的加工工藝,通過在切割板上噴涂融化的粉末(主要是鋅)制作出切割線;這一通過機械加工制作切割線的工藝逐漸取代了沖壓記號。同時帶有自動旋轉(zhuǎn)切割頭的全氧燃燒坡口切割單元被開發(fā)出來,并被裝配到數(shù)控切割機。1973年之前,用于標線的特種機械被采用,以滿足造船廠和建橋者的需求。
       1975年左右,東德研發(fā)出了一種空氣等離子切割系統(tǒng),并被幾家造船廠采用。研發(fā)此項技術(shù)的目的旨在改善熱變形。然而,切割邊緣處氮化物的形成對亞弧焊接過程造成了影響。
       世界上的首個空氣等離子切割系統(tǒng)由Koike公司在1981年研發(fā)出來,并運用到造船過程中,其中搭載了一種全新設(shè)計的等離子體煙氣收集器。這是很有必要的,因為在一個長軌系統(tǒng),很難清除煙氣;相反,當把煙氣收集器安裝到切割頭運動系統(tǒng)中,煙氣在切割點便能被清除。
       第一臺數(shù)控氧氣等離子坡口切割機在1983年才被一些大型的造船廠采用。后來數(shù)控等離子坡口切割機成為了造船業(yè)的主流。直至1987年,市面上才有噴墨打標設(shè)備,安裝在數(shù)控線打標機,配備自動旋轉(zhuǎn)的打標頭。這項技術(shù)被很多船廠和橋梁建設(shè)商采納,因為它非常靈活,能從各個角度打標。
       1990年橋梁建筑行業(yè)開始采用3千瓦的框架式CO2激光切割機。在造船業(yè),采用激光切割機要追溯到1995年,由于需要切割更厚的鋼板,造船業(yè)最終采用了6千瓦的CO2激光切割機。
       1997年激光坡口切割機研發(fā)成功,并被意大利的一家造船廠所采用。采用等離子切割技術(shù),切割斜邊緣帶平板的Y型坡口,在1997年開始在造船廠使用。Y斜面通過利用兩個等離子體炬來完成,一個用于直線切割,一個用于斜面切割。造船廠一般在同一個機器上配備兩到四套該設(shè)備。
       5千瓦的龍門式CO2激光切割機在2002年日本國際焊接展中展出,到2006年才開始被一些造船廠采用。2005年,造船廠開始用特制的數(shù)控噴墨打標機,以便在最短的時間內(nèi)在整塊鋼板上完成信息的印刷作業(yè)。該設(shè)備是和日本主要造船廠一起開發(fā)的。
         

        切割在造船廠中的應(yīng)用
        典型的造船廠中,生產(chǎn)工序是從打標鋼板開始的,接著是切割船身和內(nèi)部結(jié)構(gòu),最后是船舶整體建造。用于標記流程的鋼板印刷系統(tǒng)包括特種機械,用來一次性印刷整個大鋼板。數(shù)控全氧燃燒切割機/等離子切割機和激光切割機,門式切割機和便攜式切割機都會用于切割過程。加熱炬和便攜式焊接機將用于總裝/焊接過程,盧格刀(用于鉤吊在后面會被移走的大型結(jié)構(gòu))將用于最后精整工序。此外,還有用于角鐵切割或切割孔洞的打標/切割機。

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