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激光在轨道交通行业中的应用系列之车辆激光切割工艺

来源:激光制造网

  发布:rongpuiwing

关键词:激光焊接,激光切割,轨道交通

2018-11-13

 【导读】:在【干货】激光在轨道交通行业中的应用系列之车辆激光焊接工一文中,我们谈到‘素颜’地铁,只有采用激光焊接技术,才能研制出这种国内领先的不锈钢激光焊车体。与传统焊接方式的车体相比,激光焊接不锈钢车体强度高、密封性好、焊接变形小、焊后外观更美观。车体无需喷涂料,便可直接投入使用,不仅节省了喷涂的费用,也更加环保。本期,我们就来聊一下轨道车辆激光切割工艺

近日,主题为“交通让世界更美好”的2018世界交通运输大会在北京国家会议中心取得了圆满成功。会上,众多备受关注的未来交通新概念和新思路纷纷登场,展示了交通领域日新月异的新科技将改变人们生活的美好愿景。

面对轨道交通进入了高速发展的今天,轨道车辆制造轻量化与高速化的趋势,使得激光加工技术持续面临新方向、新课题。

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   激光切割是现今人们所掌握的各种切割技术,最好的切割方法之一,与传统切割相比,激光切割的优势在于:工作区域小、切口窄、热变形小、切割精度高、噪声小、无污染和易于实现自动切割。虽然初期投资大,但加工成本比机加工要少50%,而且激光能切割非金属。作为一种先进的制造技术,激光切割具有应用范围、工艺灵活、加工精度高、质量好、生产过程清洁,以及便于实现自动化、柔性化、智能化和提高产品质量、劳动生产率等优点。

 

 在机车车辆制造行业,复杂的车辆焊接结构由数量庞大的基础件组焊而成,为保证组焊后的焊接质量及尺寸要求,对单个基础件的加工质量,如平面度、直线度、坡口精细程度等要求很高。而作为基础件的前道工序,板材的切割质量直接会影响到产品的焊接质量。目前,光纤激光切割已依靠其高效、快速精确的优势在机车车辆关键基础件加工领域,尤其是在不锈钢车体制造、转向架制造中扮演者重要角色。

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轨道车辆制造中需加工的产品有很多,如车体、内装板材、转向架,常选用二维平面切割。激光可以加工出高精度、高切割断面质量的零件外形、轮廓和孔。固体(或CO2)激光切割机通常适用于碳合金钢、不锈钢,同时也适用于铝合金板,可达到理想断面加工质量和切割速度。

 

1、下料环节激光切割

机车制造首先要准备相关材料,这个阶段激光切割技术尤为重要。激光切割与火焰切割相比,切割速度快、工件变形小、加工精度高、适用性强、节料省钱、经济适用[mo,因此激光切割技术已被广泛用于轨道车辆制造中。

    防松板切割案例:转向架防松板为不规则曲线轮廓结构,材料为1Cr18Ni9Ti不锈钢板,厚度8mm,外轮廓曲率多变。要求加工区域光滑过渡。选用脉冲功率为2.4kW的激光器,切割速度达到2.2m/min,激光束焦点直径为0.12—0.25mm。经实践验证,光纤激光切割加工的产品完全可以满足实际使用要求。

2、三维激光切割

 轨道车辆制造中,三维激光切割技术方兴未艾。其主要进行了各种三维冲压件的切割、割孔,除了配置机械手、光纤激光、实时监控外,还配置有除尘系统、交换工作台、封闭切割间。解决了复杂工件的三维切割,代替落后的无齿具、手工等离子切割工艺,改善质量、减小污染。在城市轨道车辆制造中对大长件,尤其是组成部件后加工,起到了改善切割能力和提高质量的作用。激光切割技术随着多元需求和先进制造的要求,正一步步完善和创新,一批批现代的技术和装备发展起来。

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鉴于激光切割的优点,现在激光切割设备已在轨道车辆制造行业得到很好应用。比如高速动车组车体采用铝合金型材及板材,其 6mm 以下板材的完全采用激光下料和剪板机下料;高速动车组转向架采用耐候钢板,其中 12mm 以下板材采用 6KW 激光切割机进行下料;地铁车体采用不锈钢车体,其中 6mm 以下板材的完全采用 6KW 激光下料和剪板机下料;地铁转向架采用低合金结构钢 Q345C,其中14mm以下板材采用激光切割机进行下料。

 

以上就是关于车辆激光切割工艺方面相关描述,伴随我国持续加大对轨道交通的投入,轨道交通装备产业将进入黄金发展期。