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激光切割技術在船舶行業的應用
發布人:鴻鐳激光 時間:2019-07-15 關注:

造船技術的不斷發展,帶動了造船材料和船舶設計的重大變化。激光技術在船舶制造中的應用具有其獨特性,這跟船舶本身的加工和應用特點以及激光制造系統的特性息息相關。那么,激光技術在船舶中具體有哪些應用呢?

在世界造船史上,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成功,并被意大利的一家造船廠所采用。而我國造船業船用鋼板切割一般采用的是傳統的火焰切割、等離子切割。但對于一些銅、鋁等特別的材料或者工藝要求比較高的材料,由于傳統的切割技術精度有限,特別是對特殊材料的甲板和船體材料,因此激光切割技術將很好的滿足這方面的需求。

激光切割技術在造船生產中已經應用超過20年,但是目前技術卻不是很成熟,現今在歐洲、韓國、日本的造船廠使用較多,幾年前曾傳出日本的造船廠使用了IPG的萬瓦光纖激光器用于厚板切割。激光加工在我國造船業應用率較低,據了解僅在上海、武漢等幾個為數不多的造船廠使用了激光設備,總體上并不是很理想。

近幾年,“精密造船”和“快速造船”成為船舶制造業發展的主要趨勢,激光切割技術得到了快速發展,占據了整個激光加工行業的70%以上。船舶制造行業主要以鋼板原料為主,使用激光切割板材,可代替一些需要采用復雜大型模具的沖切加工方法,大大縮短生產周期和降低成本。目前,船舶行業船體板材零件下料方式主要采用火焰切割、等離子切割、剪切加工以及激光切割。其他切割方式相對于激光切割有諸多不足,例如火焰切割與等離子切割割縫寬、切割精度差,易產生有害氣體,環境污染大。而激光切割對于船板切割來說,具有切割精度高,熱變形小,減少二次加工(如銑邊、鉆孔等)、轉運、打磨,尤其小圓、小孔、曲面加工等優點,符合船體分段轉配精度要求,能充分保證構架裝配間隙控制在1mm范圍,但其在鋼材方面的實用切割速度相對等離子切割要差。

船舶切割對于船體分段轉配精度要求高,構架轉配間隙必須控制在1mm范圍。以往船舶制造企業一般采用等離子對肋板下料時,為了保證裝配間隙,在肋板上均設置修割余量,這需要在現場裝配時手工進行修割,修割質量參差不齊,割縫內殘留氧化物,同時增加了裝配工作量,裝配周期增長,致使整個分段建造周期延長。另外,采用激光切割機下料取消了裝配余量后,消除了現場修割的現象,減少了人工和材料浪費,構架裝配速度明顯加快,裝配質量提升顯著。

船舶光纖激光切割機

在船舶制造領域,激光切割機避免了等離子對肋板下料時,為了保證裝配間隙,而在肋板上設置修割余量,并通過人工進行修割,造成修割質量參差不齊的情況的發生。從而減少裝配的工作量、裝配周期、材料與人工成本浪費。通過激光切割的船用鋼板,割縫質量好,切口面垂直性好,無掛渣,氧化層薄,表面光滑,無需二次加工,可直接焊接,且熱變形小,曲線切割精度高,減少配合工時,實現無障礙切割高強船板。船舶內構材間隙量的偏差。

目前,船舶行業船體板材零件下料方式主要采用火焰切割、等離子切割、剪切加工以及激光切割。其他切割方式相對于激光切割有諸多不足。在船舶制造領域,激光切割避免了等離子對肋板下料時,為了保證裝配間隙,而在肋板上設置修割余量,并通過人工進行修割,造成修割質量參差不齊的情況的發生。從而減少裝配的工作量、裝配周期、材料與人工成本浪費。

通過激光切割的船用鋼板,割縫質量好,切口面垂直性好,無掛渣,氧化層薄,表面光滑,無需二次加工,可直接焊接,且熱變形小,曲線切割精度高,減少配合工時,實現無障礙切割高強船板。

在國內船舶行業,激光切割并未占據主導地位,主要原因包括:

  • 激光切割成本相比傳統切割方法高;
  • 激光切割的大型設備不適合船舶行業的制造特點,如現場施工、分段作業、工作環境復雜等;
  • 切割效率沒有明顯優勢,尤其是船舶行業的厚板切割;
  • 激光設備維護復雜對工人要求高、成本高等。針對船舶舾板工作對切割機的特殊要求和船體結構所用型材加工形狀的多樣性,就目前行業的現狀情況。

鴻鐳激光是國內一家專業生產研發金屬激光切割機的企業,屬于國內激光切割機生產領域的標桿企業。經過多年的打理研發和創新,研制生產出的激光設備電光轉換效率高、光束質量好、性能穩定、性價比高,多項技術處于國內同行業領先地位。生產的激光設備暢銷全國各地的眾多大中型重點生產企業與上市公司。

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