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解決方案

CO2激光器推動(dòng)新一代砂碟技術(shù)的進(jìn)步

星之球科技 來源:榮格2015-08-17 我要評(píng)論(0 )   

推動(dòng)激光市場(chǎng)增長(zhǎng)的動(dòng)力不僅來自金屬加工,還包括紙質(zhì)和聚合物材料加工領(lǐng)域,激光器能為它們提供經(jīng)濟(jì)高效的解決方案,幫助推動(dòng)新一代高性能產(chǎn)品的問世。

      在工業(yè)CO2激光器的早期,大家的注意力主要集中在擴(kuò)大激光切割砂碟(砂紙)的市場(chǎng)空間(圖1)。理由很明顯,因?yàn)榧す饨鉀Q方案降低了對(duì)機(jī)械工具的需求。然而,從經(jīng)濟(jì)的角度來看并不樂觀,因?yàn)榕c現(xiàn)有的模切解決方案相比,激光技術(shù)的投資成本太高,并且生產(chǎn)速度還是太慢。

圖1:激光切割的多孔砂碟連接到一個(gè)背襯墊上,用于氣動(dòng)打磨機(jī)。 (圖片來自Norton|Saint-Gobain)

 圖1:激光切割的多孔砂碟連接到一個(gè)背襯墊上,用于氣動(dòng)打磨機(jī)。 (圖片來自Norton|Saint-Gobain)
 
      此外,模切工藝已經(jīng)非常成熟,而現(xiàn)在并沒有令人信服的理由說服人們用激光解決方案來取代它們,因?yàn)樯形闯霈F(xiàn)任何模切不能解決而激光工藝能解決的挑戰(zhàn)。不過近幾年情況發(fā)生了變化。本文回顧了為滿足新需求,砂碟生產(chǎn)商是如何把目光從模切轉(zhuǎn)向激光解決方案的過程。
 
砂碟的生產(chǎn)
 
       這種研磨材料是從一種48英寸寬或更寬的母卷上切割下來的,磨料在卷用基材的一側(cè),基材的另一側(cè)設(shè)法和背襯墊連接在一起。連接方法通常是用壓敏膠粘劑,或者更常見的是用一種覆有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物材料通過物理方法連接到背襯墊的鉤狀表面上(類似Velcro尼龍搭扣)。雖然模切和激光切割的材料處理系統(tǒng)不同,但它們都需要鋪展來料以及通過切割邊緣來處理材料,如果有需要的話還要在砂碟表面制造除塵孔,將砂碟從卷上切下來,移除未使用的模切廢料,并將砂碟堆疊到可計(jì)數(shù)的容器上以插入盒中供最終用戶購買。
 
       砂碟生產(chǎn)一直由平臺(tái)模切占主要地位。盡管激光技術(shù)具有不少優(yōu)勢(shì),但模切仍然是(在許多情況下)最具經(jīng)濟(jì)效益的生產(chǎn)方式,特別是用于生產(chǎn)只需邊緣切割和具有較大除塵孔的砂碟。
 
       平臺(tái)模切系統(tǒng)使用連接著液壓缸的上壓板。鋼刀模固定在壓板上,一旦液壓缸啟動(dòng),鋼刀模就會(huì)穿透研磨材料從而生產(chǎn)出砂碟。這些系統(tǒng)的生產(chǎn)速度最高至60次/分鐘。此外,如果鋼刀模切板帶有3個(gè)直徑6英寸的圓片,生產(chǎn)速度可能提高至180片/分鐘。鋼刀模的使用壽命長(zhǎng),并且成本低,模具的成本一般只有數(shù)百美金,并且在切割研磨材料的同時(shí)能自行磨尖。在此背景下,不難理解為什么大多數(shù)砂碟加工應(yīng)用偏愛模切解決方案。
 
激光加工的優(yōu)勢(shì)
 
       那么,是什么推動(dòng)它向激光加工的轉(zhuǎn)變?原因包括對(duì)工作環(huán)境改善的需求,此外還要為一些關(guān)鍵的表面精加工應(yīng)用來加強(qiáng)磨屑清理效果。尤其是針對(duì)汽車車身修理市場(chǎng)。隨著汽車面漆配方的進(jìn)步,在砂碟中使用除塵孔成為磨料制造商的首選。第一代砂碟上的除塵孔的直徑相當(dāng)大,其大小和數(shù)量與背襯墊保持一致,通常是10mm直徑和6-8個(gè)孔(圖2)。在打孔過程中,10mm直徑的圓片廢料被沖壓出來,然后被捕獲并去除。雖然這一策略行之有效,但是它并不能確保100%的有效去除率,廢料仍有可能殘留在砂碟上,這就需要進(jìn)行手動(dòng)檢查和去除。在使用中,10mm直徑的孔可以用來除塵,然而這不算很理想,因?yàn)樗荒苋コ赘浇姆蹓m,而不能覆蓋整個(gè)砂碟的表面。此外,關(guān)鍵在于,砂碟和背襯墊上的除塵孔要保持對(duì)齊,任何會(huì)導(dǎo)致沒有對(duì)齊的操作將降低除塵的效率。
 

圖2:三個(gè)砂碟展示了其演化過程:從沒有孔到10mm直徑的孔, 再到更高密度的1.5mm的孔。(圖片來自:Norton|Saint-Gobain)

圖2:三個(gè)砂碟展示了其演化過程:從沒有孔到10mm直徑的孔,再到更高密度的1.5mm的孔。(圖片來自:Norton|Saint-Gobain)
 

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