大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于青岛金属制品激光切割单价的问题,于是小编就整理了2个相关介绍青岛金属制品激光切割单价的解答,让我们一起看看吧。
青岛显新汽车零部件公司有激光吗?
青岛显新汽车零部件公司拥有激光技术,可以提供激光切割、激光焊接、激光打标等服务。激光技术具有高效、精准、低损耗等特点,能够为汽车零部件生产提供更加优质的加工解决方案。青岛显新汽车零部件公司坚持不断提升技术水平和服务质量,致力于成为汽车零部件领域的优秀供应商。
水那么软,为什么能切割钢铁等材料?
我们家里水龙头流出来的自来水,由于水压很小,故我们感觉水是“软”的,但是我们将自来水加压后,让其从高压水枪中高速喷出,此时水流打在身上,我们便会感觉到疼痛,水流喷在地面上,可以清除地面上的污物。工业上用于切割钢铁等材料的水是经过加压到数十MPa以上,然后从细小的喷嘴高速喷出水流来切割的,我们称这种切割为“水刀”切割。
▲ 水刀切割。水刀切割需要通过高压发生器即高压泵(一般是用液压马达驱动增压器)将普通的自来水增压到数十~上百MPa以上,让水流从零点几毫米的喷嘴高速喷出,由于这种水流的速度很快,每秒可达上千米,此时喷出的水流具有很高的动能,可以用来代替金属刀片作较精密的切割,其不仅可以用来切割橡胶、木材、布料、皮革,就连切割钢板也是削铁如泥。
▲ 水刀切割机。这种水刀切割与金属刀片切割相比,水刀切割的切缝很小,可以低至0.2毫米,并且切割时噪声小,粉尘也很少,切割出来的材料边缘较光滑、平整,用水刀切割出来的零件一般不需要打磨即可使用。此外,水刀切割属于冷切割,切割钢铁等金属材料时,产生的热量会被高速水流带走,故切割金属材料时发热量亦很小。对于玻璃、陶瓷等易碎材料,用普通的金属刀片无法切割,但用水刀却可以很好的切割。
▲ 高压水流清洗地面的油污。
由于水刀具有很高的动能,除了用于切割之外,还可以用于金属材料的除锈、除垢及清洗。像各种表面凹凸不平的金属板材、金属管件等都可以用水刀来清除其表面的污物。
水滴石穿,这个成语大家很熟悉,柔软的水,只要有足够的冲击力,就能把石头击穿。好比爆炸,气体急速膨胀,也能把房子甚至钢罐炸毁。
水切割的原理就是高压下水流产生速度,形成超高速的所谓的“水刀”。
现在切割钢板用的水切割叫水刀,高压水切割的“发现”起源于苏格兰,经过100年的试验研究,才出现了现在常见的工业高压水切割系统。这种“水刀”不仅能切割钢板,而且连切割质量的精度还超过了金属刀具。
超高压水切割是一种能产生高压的发生器,给水施加几百甚至几千个大气压,再让水从一个直径仅十分之几毫米的红宝石喷嘴中喷出,形成的水柱就是力量很大的高压水流。这种高压水的速度每秒高达近千米,能代替金属刀具做精密的切割。
水切割属于冷切割,不会改变材料的物理化学性质,而且水切割可以对任何材料进行任意曲线的一次性切割加工,切割时产生的热量会立即被高速流动的水射流带走,并且不产生有害物质,材料无热效应,应用十分广泛。
因此,水能切割刚板,主要就是其超强的压力作用,这种压力堪比大炮。而作用在很细的喷嘴上,那就是锋利的切割刀片了。
水,虽是至柔,也能至刚。
流动的水能切割坚硬的钢铁,可以说是以柔克刚的典范。另外,水刀的切割是以“牺牲”大量的水换来的,又可以说是以多欺少的实例。水刀的切割效果,全靠持续谁呀产生的冲击力。下面,我们一起从力学原理的深度,探讨一下。
1、为什么材料会被破坏?——强度理论简介
钢铁和水,强弱对比非常明显。那么如何来衡量这个强弱程度呢?力学上,对于固体材料,应力应变曲线(下图)上的屈服极限、强度极限等都可以作为材料强度的衡量。这些极限说明,只要材料内部的应力不超过这些极限,就不会发生问题。对于破坏来讲,强度极限是一个比较准则。对于失效来讲,屈服极限是比较准则。
真正的强度理论远比上面的描述更加复杂,如果你感兴趣可以关注我的《材料力学》专栏,里面有详细的讲解。常用的强度理论有4个,对于钢铁这类塑性材料,第三、第四强度理论较为适用。但是,这里必须指出,强度理论指的失效,并不一定就发生破坏了。从失效到破坏,还有一段距离。
所以说,只要外载荷引起的物体内部应力达到一定程度,物体就会被破坏。
2、水流的冲击力究竟有多大?——动量定理的应用
物理常识告诉我们,水流的冲击力与水压有关。水压越大,喷口的流速也就越快。实际上,水压只是其中一个因素,喷口流速的大小,还与喷口的尺寸有关。根据伯努利方程,喷口越小,流速就会越大。所以,我们见到的高压水枪的喷口都比较小(如下图),这样才能尽可能提高喷口流速。
只有提高了喷口的流速,造成的冲击力才有可能更大。这里,我用的是“有可能”来描述。因为冲击力的大小,还与被冲击的物体有关。同样的流速,同样的距离下,橡胶和钢铁产生的冲击力不一样。就像我们从高处跳下,在软软的橡胶上会觉得舒服,在硬硬的钢铁上则可能会断腿。根本原因就在于动量定理:mv=Ft。当mv相同的时候,力的作用时间就决定了力的大小。这个时间就是缓存时间,材料的变形时间,与弹性模量有关。更多关于动量定理的解释,可以参考我的《理论力学动力学》专栏。
所以说,水刀能切割钢铁,与钢铁本身较“硬”有关。
3、水与钢铁的作用其实是不对等的消耗——以多胜少
水与钢铁的切割过程中,两者的消耗是不对等的。钢铁被冲击产生破坏,需要时间的积累,而且产生破坏的点也仅仅是水流的冲击点。但是,想要维持这个冲击力,则需要大量的水持续的冲击。
按照这样的消耗,即使是用一张普通的A4纸,慢慢地磨,也能把钢铁磨掉。所以,冲击速度,是为了缩短这个过程,提高效率。就像水滴石穿,冲击速度不快,经验累月,用大量的水,去消耗掉那一点点的石头,下图。
4、水刀与钢铁的相互作用机理——更深层的力学分析
水刀的切割作用机理与磨床类似,与切割刀的作用机理完全不一样。水刀的切割,其实是磨出来的效果。
当水流从喷口流出时,与钢铁的边缘接触到,初始时刻钢铁边缘受到水刀的集中力,表面应力超出极限值,被破坏形成凹坑,下图。水流在凹坑内高速流动,在冲击点附近由于冲击力巨大,持续地摩擦钢铁,这种破坏形式与摩擦损耗一样。水流就这样,一点一滴地“慢慢”蚕食着钢铁,最终把钢铁完全切割开。
采用流固耦合的方法,设定好材料的断裂参数,完全可以将这个过程模拟出来。这样,也就可以为水刀设计提供理论依据。
5、总结
水刀虽然是水,跟钢铁不能比。但是,由于水刀的流速快,形成的冲击力大,当钢铁承受不了这个冲击力的时候,就发生破坏。这种破坏与一般的刀具切割不一样,属于磨损破坏。但是,这个过程需要消耗大量的水。虽然以柔克刚,但是以多胜少。
物尽其用在水这种物质上表现得淋漓尽致
水那么软,为什么能切割钢铁?我国水刀的最大压强420MPa!水被人类誉为生命之源,地球表面大约72%的部分都被其覆盖,更是我们时刻呼吸的空气中的重要组成部分。从饮用水到农业灌溉,水可以说是我们日常生活中最为常见的一种物质。但并没有多少人对水有足够深入的了解,尤其是它在现代科学技术的利用下所发挥的重大作用。
古人云:“绳锯木断,水滴石穿。”,意喻即便是再细微的力量,只要坚持不懈便能成就难能的功劳。而当代人则研究出了以水为刀的高压水射流切割技术,也就是最理想的冷切割机具水刀。或许,对于很多不曾从事相关工作的人而言,可能会觉得水如此柔软的物质,怎么可能将坚硬无比的钢铁等材料切割开!
水切割-最理想得切割机具
事实上,切割的方法有很多种,除了冷切割之外,还有摩擦切割发、切削法、化学法和电烧蚀切割法。而我们今天需要了解的是冷切割这种特殊的切割方法,在此类切割方法实施的过程中,可以在保持原来材料特性的基础上不产生高温(一般在40摄氏度以下)。
虽然,有不少的切割工具都能达到冷切割作业的基本目的,比如:液压水冷切割锯、线切割、水切割、水冷切割锯、水冷锯片切割机等。但是,当切割环境周围存在易燃易爆物品的时候,则会将冷切割的作业要求进一步提高。在切割机具的选择上,有不少人都存在安全切割作业上的误区,倘若将燃油机切割锯和液压锯当作安全的冷切割机具,便是非常危险的一件事。
在所有切割机具中,水切割才是最理想的切割机具,它包含了低压水切割和超高压水切割两种主要类别。这是两种完全不同的水切割,而真正意义上安全的冷切割机具,则非低压水切割具莫属。因为另一种高压水切割,很可能会导致射流和高压冲击高速摩擦,而该过程中产生的静电则会为作业带来危险。
在实施安全切割作业的时候,我们是无法彻底消除环境中的静电的,能做的只有将其控制在不会导致易燃易爆物品被引爆的范围之内。而整个切割过程,也需要尽量保持切割冲击力较小,从而使得静电和温度都在这个切割的过程中被摩擦吸收。
以水为刀-高压水射流切割技术
在2011年之前,水刀都是一种不太被人重视的机械产品。究其原因,则主要因为这是一种新技术带来的机械产品,不同于一般电子产品浓厚的科技感和技术神秘感。直到水刀有了更小、更安全的类型,并不再局限于非危险领域使用的尴尬境地时才得以被更多人所熟知。而以水为刀的水刀,其原名实为高压水射流切割技术。
水刀被青睐的根本原因,就在于这种冷切割方式不会导致材料的物理化学性质发生改变。很多切割方法的应用都会因为材料品种而受到限制,但任何材料都能够通过水刀,实现任意曲线上的一次性切割加工。不管是在玻璃勋和陶瓷行业,还是金属和石材等行业,水刀都已经被人们广泛应用。
而我国水刀的最大压强,更是达到了420MPa,就连5轴水刀也日趋成熟。在水刀进行作业过程中所产生的热量,并不会对生产过程带来危险,而是被高速流动的水射流一并带走。整个过程更不会有其他有害物质的产生,冷态切割可以让材料不产生热效应。
并且,被切割好的材料也不需要、也更容易进行二次加工。简而言之,水切割是一种适用性特别强大的切割方式,而高效率、快速度,以及环保和安全,都是它最大的优势和基本特性。当然,水刀也会根据不用的划分依据被分为不同的种类。比如,从压力属性这个角度来说,水刀可以分为200MPa以上的超高压型、100MPa以上的高压型,以及100MPa以下的低压型。
而小型水切割和大型水切割(设备的大小)、非安全切割类和安全切割类(安全切割)、后混式和前混式(技术原理)、加沙切割和无沙切割(加沙情况),以及龙门式和悬臂式(机械结构),其实都是从不同的角度对水刀进行了分类。
切割比较-不同于其他方式的水切割
首先,我们可以将水切割和等离子切割进行比较。属于冷态切割的水切割不仅没有过多的热量、不会导致变形,而且良好的切割面质量避免了不必要的二次加工;而切割精度较低、切割过程中有明显的热效应,以及被切割的表面不利于二次加工,这些都是等离子切割最大的特点。
线切割和水切割是两种不同的方式,当我们对比它们对金属进行加工的时候会发现,线切割虽然拥有更高的精度,但缓慢的切割速度,同时还会导致切割尺寸受到很大的限制;而水切割的加工尺寸余地则大了很多,不管是对什么材料进行切割或打孔,都具有特别快的速度。
相信很多人对激光切割都不陌生,在对薄钢板和部分非金属材料的切割的时候,它可以拥有较快的速度和较高的精度。然而,却无法做到不在切缝处引起热效应和弧痕,更不能实现对铝和铜等有色金属、合金和较厚金属板材的切割。
虽然人类一直试图通过大功率激光发生的研究,从而解决激光切割的局限性,但这却需要耗费大量的投入。水切割就不同了,它不仅仅只需要较低的运行成本,更可以覆盖更广泛的材料切割范围,就连它的操作效率和维修都特别方便。水切割材料的成品率高,还可以高精度标准实现任意曲线的切割加工。
不管是水射流的流量还是压力,我们都可以很方便的进行调节,不仅没有特殊的清洁处理要求,更不会造成二次污染。所以,不管是从切割材料的覆盖范围、切割精度的把控、切割要求的实现,还是出于对地球环境的重视,水切割都无疑是生产过程中最理想的切割机具类型。
到此,以上就是小编对于青岛金属制品激光切割单价的问题就介绍到这了,希望介绍关于青岛金属制品激光切割单价的2点解答对大家有用。