水切割和激光切割的完美組合

瑞士百超集團(tuán)對水切割在鈑金加工行業(yè)的前途充滿信心。兩年前作出一個(gè)戰(zhàn)略決定，將水切割業(yè)務(wù)從激光切割部門分離出來。現(xiàn)在百超集團(tuán)有三個(gè)產(chǎn)品事業(yè)部，即：激光切割、水切割和折彎。發(fā)展水切割是基于對市場每年大約15％快速增長的預(yù)測。這個(gè)預(yù)測被市場不斷地對水切割機(jī)的需求所證實(shí)。不僅金屬市場需求量增加，塑料，玻璃，玻璃鋼及復(fù)合材料市場均表現(xiàn)出它們對水切割機(jī)的需求。百超積極投入發(fā)展水切割并取得了可觀的銷售增長數(shù)據(jù)。

　　百超集團(tuán)取得的這些成績源自于百超在應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)和努力，如百超集團(tuán)也同時(shí)致力于玻璃的加工。有色金屬加工行業(yè)對水切割也表現(xiàn)出的極大興趣，如紫銅，鋁，黃銅和不進(jìn)行后續(xù)加工的厚零件。并不是很多客戶需要200mm厚度的切割，盡管可以達(dá)到，但從實(shí)際的、經(jīng)濟(jì)的角度來講，根據(jù)材料的不同應(yīng)該將厚度確定在150mm左右。


　　水切割加工零件

　　對一些激光切割無法介入的領(lǐng)域，水切割最適合彌補(bǔ)其不足。百超可同時(shí)提供客戶適合不同切割要求的選擇，即不改變材料結(jié)構(gòu)的冷加工 — 水切割，或熱加工 — 激光切割。

　　水切割市場的快速發(fā)展有多種因素。一方面，水切割對傳統(tǒng)的沖壓方式有很大的吸引力；另一方面，水切割適合加工小工件而避免大量的模具花費(fèi)。和熱加工（切割）相比，水切割可以達(dá)到穩(wěn)定的，最后一道工序所要求的加工質(zhì)量。切割精度和表面質(zhì)量均能達(dá)到高的標(biāo)準(zhǔn)。冷切割不會(huì)增加材料的硬度和熔化材料，而且給后序的加工和加工工藝帶來方便，加工時(shí)間短。

　　對厚板的切割，水切割可以和其它加工方式媲美，如銑削和電加工。水切割屬于冷加工，某些工業(yè)加工必須用到它，尤其在飛機(jī)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。現(xiàn)今的飛機(jī)結(jié)構(gòu)零件加工特別要求水切割，因?yàn)闊峒庸?huì)引起材料內(nèi)部微小的斷層。

　　如今，沒有客戶可以負(fù)擔(dān)起由于銑床加工導(dǎo)致的材料浪費(fèi)。以英國為例，一些生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的企業(yè)，他們有能力負(fù)擔(dān)水切割的投入且更注重時(shí)間的效益，而不會(huì)考慮低成本的加工方式。有些公司生產(chǎn)特殊的密封圈，用銑床加工，每生產(chǎn)一個(gè)密封圈的時(shí)間，用水切割可以生產(chǎn)3個(gè)。另一個(gè)不是飛機(jī)結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)廠的例子：一個(gè)不銹鋼零件，用高質(zhì)量的水切割機(jī)器加工需要4.7歐元，而用加工中心的方式，加工費(fèi)用為15.8歐元。也就是說3倍于水切割的加工費(fèi)用，這不僅說明銑床加工方式耗材，而且加工周期長。另一個(gè)不同是加工圓弧，銑床需要不同的刀具，而用水切割加工任何形狀的外輪廓或圓弧很容易切割成形。

　　一般而言，不銹鋼在15mm以上，碳鋼在20mm以上，水切割比激光切割得更好。鋁的情況更為不同，鋁對激光有很強(qiáng)的反射，所以對5mm以上的鋁，水切割表現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益。


　　當(dāng)然，切厚的材料要根據(jù)它的性能而定，水切割的優(yōu)勢也就隨著工件厚度增大，且切割質(zhì)量要求高而表現(xiàn)的越好。最重要的是要根據(jù)材料厚度的不同來決定加工方式，這就是全面受益，包括了完成整個(gè)零件的加工費(fèi)用。

　　總體而言，激光加工確實(shí)比水切割好。然而，如果一個(gè)工件要求有一個(gè)好的切割表面，而且厚度超過激光切割極限，再加上激光切割后還要機(jī)械加工。若再考慮需要熱處理，在這種情況下，水切割一開始就可以得到很光滑、平整的切割表面。所以你總要考慮，一個(gè)工件切割后的再加工工序。如果為使客戶的工件避免因材料特殊、厚度大，激光加工后要再加工，我們常常建議客戶采用水切割。以等離子切割為例，由于工件邊緣被氧化成堅(jiān)硬的碳化物，所以需要用銑床再加工，其總體加工費(fèi)總是高于水切割的總費(fèi)用。

　　和電加工相比，水切割的速度要快得多且更經(jīng)濟(jì)。一個(gè)10mm厚的不銹鋼工件，用水切割的速度是電加工的2.5倍。


　　當(dāng)然，水切割也不能完全取代電加工加工。然而，水切割絕對適合沖壓模具N6的表面粗糙度的質(zhì)量要求。

　　對于水切割，百超的目標(biāo)是要占總收入的較大部分。就去年可觀的銷售額而言，已達(dá)到這一目標(biāo)，目前的情況很好。去年的經(jīng)濟(jì)不景氣，水切割的銷售增加了30％。2004年的始初，銷售表現(xiàn)的很強(qiáng)勁，當(dāng)然這一切歸功于成功的大量投入。所有零部件均由自己生產(chǎn)，從高壓泵、切割頭到控制系統(tǒng)。有很長一段時(shí)間，水切割的技術(shù)未得到很好的發(fā)展，現(xiàn)在百超已開發(fā)了新的、有效的切割頭和非常智能化、耗能低的高壓泵，在低耗能及磨料特別在砂加入水中以增加切割性能方面比競爭對手更好。磨料的消耗是除電力以外最大的耗費(fèi)，百超已極大地減少了此消耗。

　　新的交換切割臺(tái)也是必須強(qiáng)調(diào)，交換切割臺(tái)是激光切割的標(biāo)準(zhǔn)配置。百超已將這一獨(dú)特技術(shù)應(yīng)用于水切割。在磨削狀態(tài)下，研發(fā)一個(gè)功能穩(wěn)定的機(jī)械裝置并非易事。交換切割臺(tái)用于水切割這一思想并不是現(xiàn)在才有的，然而，到今天為止，尚無其它實(shí)際的工業(yè)手段填補(bǔ)它。第一挑戰(zhàn)：切割臺(tái)進(jìn)入水中，第二挑戰(zhàn)：承受重量。前面已提及水切割的切割范圍超過激光切割范圍的極限，鋼板很重。現(xiàn)在，可支承一張占滿交換切割臺(tái)的金屬板材，其厚度可超過100mm，在此前提下均要保持其穩(wěn)定性。百超已有很多水切割機(jī)使用超過10年且運(yùn)轉(zhuǎn)良好。交換切割臺(tái)也一定要達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，許多用戶反饋均證明達(dá)到了這點(diǎn)，設(shè)備工作狀況優(yōu)良。

　　總而言之，盡管水切割的速度遠(yuǎn)低于激光切割，但交換切割臺(tái)增加了30％的生產(chǎn)效率，達(dá)到了大量投入的預(yù)期效果。