传统技术切割速度较慢

机床配附件及维修2020年01月20日

有色金属切割的全球化趋势

有色金属材料切割，尤其是不锈钢和铝材切割一直是一项非常刺激的技术挑战。传统技术切割速度较慢，成本较高。维克多开发了一项新技术，使用氮气和水进行切割，在降低成本的同时极大提高切割速度，且能在各种厚度的材料上获得出色的切割质量。

背景介绍

使用等离子、水刀或激光技术进行不锈钢及铝材切割，所选方法取决于所要求的精度及生产成本。在等离子切割领域，进行中厚板切割时通常使用氮气或氮气与氩氢混合气，切割质量出色，成本中至高等。进行薄板切割时，使用压缩空气、氮气或氮氢混合气体，切割效果各异。

维克多研发的水雾保护技术使用氮气和水进行有色金属切割。该技术在各种厚度的板材上均有出色的切割速度和切割质量。此外，使用自来水作为保护气极大地削减了生产成本。

水雾保护技术（WMS ）

水雾保护技术适用于自动切割双气流等离子割枪，只需使用特定易损件即可。对于通常使用氧气和空气的割枪（例如，进行碳钢切割），进行有色金属切割时使用氮气和水。

在切割过程中，将氮气用作离子气，水用作保护气，割枪中的水产生水雾，并分解成其基本元素—氢气可减少切割周围的大气，有助于保持切割表面清洁，无挂渣、无氧化物，从而实现极高的切割速度。在切割过程中，大部分水（每分钟0. -0.5L）均已雾化，因而无需任何水处理设备。

与其它切割技术比较

这部分我们将对采用WMS 技术进行不锈钢切割的利弊进行分析，并将其与其它传统技术进行比较。（见图1和图2）

主要考虑下列参数：

切割质量（垂直度、挂渣及表面粗糙度）
切割速度
基于实际消耗（能源、易损件、气体等）所计算出的生产成本

Diagram 1:The cutting speed comparison on high-thick plates with laser cutting and waterjet.

Diagram 2: The cutting speed on medium-thick plates is up to three times higher with WMS process versus traditional gas plasma process.

等离子切割

如上所述，对中厚(5～6mm及更厚)不锈钢板材进行等离子切割时，通常将氮气作为等离子气，氩气/氢气混合气体作为保护气，切割质量极佳，但是切割速度不太快。此外，由于大量消耗氩气/氢气，成本较高。

图：所示为使用水雾保护技术对12mm不锈钢零件进行切割的样品。切割边缘垂直、无挂渣，表面没有氧化。

板材厚度小于5mm时，通常可通过使用压缩空气、氮气或氮/氢混合气体来削减成本。在该厚度范围内，切割速度较高，但是质量较差，因为可能倒角过大（采用氮气）或氧化物及挂渣过多（采用压缩空气）。

对于各种厚度的板材来说，采用WMS 技术可极大提高切割速度（比传统等离子切割工艺速度快最高达倍），切割效果也非常出色（切割面垂直、无挂渣、无氧化物）（见图）。

此外，因为无需使用昂贵的气体，使用氮气和水可极大削减生产成本，提高产量，并延长易损件寿命。WMS 还有其它优点：参数调节范围广，使得质量调节非常简便；热影响区域较小，能够减少板材变形并有助于清除薄板上的塑料膜。

WMS工艺特性

激光切割

激光切割的功率消耗约为等离子切割的两倍，且需要高压力高容量的氮气来切割有色金属（气体使用量是等离子切割的 5倍之多），所以切割中厚板时的使用成本很高。激光切割薄板的速度很快，但是板材厚度>10mm时，切割速度大幅度下降（包括穿孔时间）。

如果不要求非常精密，而是把生产成本和产量放在第一位，则WMS 可以替代激光切割。

水刀切割

一般情况下等离子切割质量和精密程度无法与水刀切割相提并论。水刀切割为“冷”加工工艺，不会影响切割边缘的化学性质，因此在某些情况下非常适用。但是，在大多数情况下水刀切割非常慢，而且需要不断向高压射流中添加研磨材料，因此产量偏低，磨料成本较高，从而导致小时成本非常高。采用WMS 进行等离子切割可获得与水刀切割相似的切割质量，但是切割速度较快，生产成本极低。因此在很多情况下是水刀切割的绝佳替代技术。

结论

综上所述，进行不锈钢和铝材切割时，水雾保护工艺（WMS ）使操作更简便，并能获得更佳的切割质量（切割>=2mm厚度板材可达到ISO901 标准三级或更佳），有着与氩氢混合气工艺媲美的可焊接性能, 无需表面二次加工。切薄板材热输入量小，变形小，热影响区小，能够极大提高切割速度并削减生产成本（图1及图2）。维克多Auto-Cut XT普通快速等离子切割系列及Ultra-Cut XT高精度等离子切割系列均可采用水雾保护技术。

总之：创新的水雾保护工艺将引领有色金属切割全球趋势，为您带来：更高的切割速度、更低的气体使用成本、无需表面二次加工。中医如何调理小儿咳嗽
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