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高新切割技术在造船业中的发展历程

来源: | 作者:深圳市欧凯盛科技有限公司 | 发布时间: 2018-01-25 | 1607 次浏览 | 分享到:

如今，针对不同的工件对象，人们可分别采用数控、机器人切割等多种切割方法；为了满足各种材质的切割性能和精度要求，又可以选用火焰、等离子、激光等与之相适应的切割工艺。任何切割工艺都在进步，而这些高新切割工艺的进步，也将极大的推进我国造船业的发展。

   20世纪70年代中期，我国造船行业，针对船舶建造过程中的放样工序，研究了船体线型的数学光顺及曲面外板展开的计算机辅助设计程序，该程序系统产生的输出结果可用于数控加工，从而使船体钢板下料切割不再需要经过实尺放样——制作样板——在钢板上画线——用手工或半自动切割这么多道繁琐的工序，由此而来，应用数控切割船用钢板的优越性立刻展现出来，它既节省了工时、放样台场地和样板材料，又能减轻工人劳动强度，极大地提高了工效。
正是在此背景下数控火焰切割机开始进入我国船厂，用于钢板切割下料。造船业是我国引入数控切割技术最早、获益最大的行业，20多年来，数控切割在国内造船厂得到了迅速发展和广泛应用，彻底改变了以往手工和半自动切割的低效率状况，从根本上解决了长期困扰船舶建造过程中下料切割工段的瓶颈问题，成为推动我国造船总量快速增长的助推器。
20世纪80年代以来，因为数控火焰切割机具有许多优点，在我国造船行业获得了普遍应用。至90年代中期，当数控等离子切割机登台亮相时，其所扮演的角色逐渐发生了转变，但这并不意味着它将从此退出历史的舞台，遭到弃用或淘汰，毕竟数控火焰切割机在切割厚度超过30mm的钢板、切割加工多种形状的坡口和多割炬大批量切割直条钢板时，还有许多不容忽视的优越性。可以预见，数控火焰切割机在今后相当长的时期内，将作为数控等离子切割机等先进设备的补充，在造船行业继续发挥它应有的作用，并在船厂的切割设备中长期存在。
20世纪80年代末、90年代初，国民经济驶入了发展的快车道，钢板和其他金属材料的切割量急剧增大，高速度、高效率的数控等离子切割技术日益受到包括造船在内的制造业界的重视，而当时国产设备还一时无法担此重任，许多大型骨干船厂不得已只能花巨资，率先从国外引进数控等离子切割机，以解生产上的燃眉之急。
   进入新世纪后，我国船舶工业迎来了前所未有的发展机遇，各骨干船厂为了应对新的挑战，又启动了数控等离子切割技术新一轮的技术改造工作，等离子自动回转坡口切割、新一代400A长寿命氧气等离子切割系统（HYPERTHERMHT4400；KOIKESUPER-400）、性能良好的新颖干式等离子抽气除尘切割平台相继投入造船生产使用，进一步促进了造船行业应用数控等离子切割技术朝着广度和深度方向发展。它们的完美演绎，对众多尚未开展此项工的中小船厂具有强烈的示范效应，这也从一个侧面预示了数控等离子切割技术在我国造船业正方兴未艾，其未来发展空间将变得更为广阔。
   而后由于激光切割所形成的割缝窄，能提高零件尺寸精度和材料利用率；割缝质量好，无挂渣、边缘垂直、表面光滑。在那些需要高精度、高效率切割薄板的领域，数控激光切割机又成为了首选设备。另外，激光切割还有能量密度高，切割热影响区小，可以对常规方法无法加工的材料和零件进行加工等诸多优点。但是数控激光切割机价格昂贵，设备投资费用大概是精细等离子的2~3倍；当用激光切割厚度超过6~8mm的钢板时，加工费用将会大于精细等离子切割，外加日常维护工作量大，因此数控激光切割的运行成本较高，这些不利因素，制约了其在我国造船行业的应用。
经统计，船体结构中各种型材（包括组焊型材和轧制型材）的质量平均占到船体质量的20%左右，型材的品种有：球扁钢、角钢、扁钢、T型钢等，这些型材在成形或焊接加工前要切割各种形状的端头和中间孔，并标识记号及加工装配用的线段。由于型材的品种、规格尺寸多种多样，更有变幻无常的切割内容和要求，使得我们无法借助现有的设备和手段来自动化批量生产，因此国内船厂长期以来只能靠熟练工人利用半自动的机械设备进行人工操作，生产效率低、劳动强度大、质量难以控制，这与板材已普遍运用数控切割相比呈现了极其鲜明的反差。
    为了改变这一作业的落后状况，国内骨干造船企业已引进了型材切割的关键设备——数控等离子型材切割机，它被用于切割型材形状各异的端头和中间孔，而且可以按需要在型材上打印标识和划线，构筑了型材自动切割作业的雏形，但这仅仅是开始离国际上已广泛采用的、由型材储存和提取系统、机器人型材切割系统、零件型材的分类和运出托盘等组成的型材加工生产线来看，无论在功能、加工质量上，还是生产效率上，都尚有很长的路程要走。好在此项工作已引起了我国造船界的重视，相关课题的立项研究已摆上议事日程，相信用不了多久，目前的状况将会有较大的改观。
如今，针对不同的工件对象，人们可分别采用数控、机器人切割等多种切割方法；为了满足各种材质的切割性能和精度要求，又可以选用火焰、等离子、激光等与之相适应的切割工艺。任何切割工艺都在进步，而这些高新切割工艺的进步，将极大的推进我国造船业的发展。

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