切割是造船行業(yè)最關鍵的生產技術之一，近年來激光切割技術在造船業(yè)中的應用越來越多卷哟。1954年开辫，首次使用火焰切割機進行全氧燃燒修整板材邊緣，這也成為造船業(yè)的主要切割器材原俘。這些設備用于日本造船廠之前划烫，已經在歐洲造船廠中使用。

　　1955年，自動板材打標機被開發(fā)出來。1960年蟋座，造船業(yè)開始使用電子顯影落樣（EMP）設備光丢。輔助的打標過程用來標記切割線、配件線、底線和序列化的工作順序。在歐洲市場，1/10級光學跟蹤全氧燃燒切割機很受歡迎流强，后來被陸續(xù)出口到日本。

　　1960到1965年代呻待，一家挪威公司發(fā)明了一種造船軟件打月，使得一種CNC控制器可以改裝到現有的光學追蹤機上队腐。該CNC控制器在全球范圍內廣泛應用，英國奏篙、德國和法國的切割機制造商也紛紛開始生產CNC切割機柴淘。當時，日本的大型造船廠也開始使用軟件和數控切割機秘通。由于采用進口機械的造船廠對機器的精確性和耐用性的要求越來越高为严，1966年Koike公司開發(fā)出了日本第一臺數控切割機。

　　1970年振沾，粉末標記——一種全氧燃燒的加工工藝垛搏，通過在切割板上噴涂融化的粉末（主要是鋅）制作出切割線；這一通過機械加工制作切割線的工藝逐漸取代了沖壓記號莽恩。同時帶有自動旋轉切割頭的全氧燃燒坡口切割單元被開發(fā)出來肩卡，并被裝配到數控切割機。1973年之前偏笋，用于標線的特種機械被采用蟹助，以滿足造船廠和建橋者的需求欧舒。

　　1975年左右莱艺，東德研發(fā)出了一種空氣等離子切割系統(tǒng)，并被幾家造船廠采用阐拭。研發(fā)此項技術的目的旨在改善熱變形榄集。然而，切割邊緣處氮化物的形成對亞弧焊接過程造成了影響掺厦。

　　世界上的首個空氣等離子切割系統(tǒng)由Koike公司在1981年研發(fā)出來苗率，并運用到造船過程中，其中搭載了一種全新設計的等離子體煙氣收集器聚谁。這是很有必要的母剥，因為在一個長軌系統(tǒng)，很難清除煙氣形导；相反环疼，當把煙氣收集器安裝到切割頭運動系統(tǒng)中，煙氣在切割點便能被清除朵耕。

　　第一臺數控氧氣等離子坡口切割機在1983年才被一些大型的造船廠采用炫隶。后來數控等離子坡口切割機成為了造船業(yè)的主流。直至1987年阎曹，市面上才有噴墨打標設備伪阶，安裝在數控線打標機，配備自動旋轉的打標頭处嫌。這項技術被很多船廠和橋梁建設商采納栅贴，因為它非常靈活斟湃，能從各個角度打標。

　　1990年橋梁建筑行業(yè)開始采用3千瓦的框架式CO2激光切割機檐薯。在造船業(yè)桐早，采用激光切割機要追溯到1995年，由于需要切割更厚的鋼板坷顽，造船業(yè)最終采用了6千瓦的CO2激光切割機箕但。

　　1997年激光坡口切割機研發(fā)成功，并被意大利的一家造船廠所采用喇喂。采用等離子切割技術饰逝，切割斜邊緣帶平板的Y型坡口，在1997年開始在造船廠使用雪奠。Y斜面通過利用兩個等離子體炬來完成文浆，一個用于直線切割，一個用于斜面切割踪启。造船廠一般在同一個機器上配備兩到四套該設備升价。

　　5千瓦的龍門式CO2激光切割機在2002年日本國際焊接展中展出，到2006年才開始被一些造船廠采用茧天。2005年窄悍，造船廠開始用特制的數控噴墨打標機，以便在最短的時間內在整塊鋼板上完成信息的印刷作業(yè)磨夕。該設備是和日本主要造船廠一起開發(fā)的屯远。

　　切割在造船廠中的應用

　　典型的造船廠中，生產工序是從打標鋼板開始的捕虽，接著是切割船身和內部結構慨丐，最后是船舶整體建造。用于標記流程的鋼板印刷系統(tǒng)包括特種機械泄私，用來一次性印刷整個大鋼板房揭。數控全氧燃燒切割機/等離子切割機和激光切割機，門式切割機和便攜式切割機都會用于切割過程晌端。加熱炬和便攜式焊接機將用于總裝/焊接過程捅暴，盧格刀（用于鉤吊在后面會被移走的大型結構）將用于最后精整工序斩松。此外伶唯，還有用于角鐵切割或切割孔洞的打標/切割機惧盹。

　　在所有運用于造船業(yè)的設備之中乳幸，CO2激光切割機享有很高的聲譽钧椰，因為他們減少了勞動力粹断，減少了焊接成本和時間，減少了切割之后的二次加工恼孩。最初，人們以為激光切割將很難用在造船業(yè)中牙硫，因為斜面切割的要求很多，也很復雜防徊。最終柏豆，等離子切割機、制造機械这毁、磨床在很多作業(yè)中也被采用赌列。最近這一現象有所改觀，因為開發(fā)出來了多種不同的切割程序阅嘶，配有一個激光坡口切割炬和自帶的編程系統(tǒng)。激光坡口切割能夠實現高精確度奈懒、高附加值，也能減少切割后續(xù)的生產時間和成本磷杏，比如在總裝和焊接中捏卓。

　　激光切割的優(yōu)勢

　　激光切割的縫寬度為等離子切割的1/8极祸，零件尺寸可以允許最大+/- 1毫米的熱變形怠晴。這樣，激光切割部件對后續(xù)的總成裝備和焊接步驟更有利蒜田，減少了接縫的調試時間和焊接的失誤。在船廠冲粤，焊藥銅板背襯單側子弧焊越來越受歡迎，焊接過程中需要高度精確的Y斜切尺寸船遣，而這很難用等離子Y斜切來完成卫糙。

　　所有Koike式激光切割機都在一個軌道系統(tǒng)中運行。因此欺靠，他們能夠切割大型的鋼板。該機器也用來在一個加工步驟中切割不同的鋼板肾寡，而不需改變噴嘴或對焦鏡頭，即使鋼板厚度不一耿愈，也不受影響。這一特性使得機器能長時間自動運行纪尊，包括夜間作業(yè)候殿，也能保持穩(wěn)定和安全献雅。當機器能夠自動運行碉考，與等離子切割機相比挺身，便減少了勞工成本侯谁。

　　在激光切割過程中的重要一環(huán)就是金屬的質量章钾，特別是在切割鋼板中，表面情況是很重要的贱傀。當鋼板覆上了黑色水垢和鐵銹惨撇，將會產生不穩(wěn)定的切割效果府寒，因為用戶在加工過程中要注意盡量避免類似情況的發(fā)生魁衙。近來株搔，多采用高強度板鋼板剖淀，以減少最終產品的重量肌辑；這同樣也會對最終的切割效果產生影響。富鋅預涂板被用在造船時刹造，表面涂層必須小于20微米丹碑。表面涂層過厚會對切割質量產生影響赂相。6kW功率的CO2激光切割機被用于直線切割30毫米厚的鋼板寓鳄，即便如此，制造商也要了解到跛孕，材料和鋼板的條件會直接影響切割效果。

　　激光坡口切割

　　由于缺少有技能的操作工人和勞工成本過高等因素舟鲁，造船廠對激光坡口切割的要求越來越多。造船廠會用到多種不同的斜面切割類型坡沿，比如V斜切糊探，邊緣平板寬度各不相同的Y斜面切割河闰，CVBA（連續(xù)變化斜切角）切割，管洞切割姜性，3毫米縫洞施工切割和排水切割瞪慧。Koike公司正在努力研究各種斜切方法部念，以求減少生產時間和機械開動時間弃酌。也在同時開發(fā)切割軟件儡炼，用以避免零件承受超出范圍的壓力妓湘。例如乌询，在自動編程程序中包含了橋型切割，因為邊緣帶平板的Y斜面切割中需要兩個切割路徑楣责。Koike公司創(chuàng)造出了理想的激光斜切機，配有自動的編程功能玻温。很多船廠對此發(fā)明感到高興，并訂購了多臺設備级闭。

　　激光切割在造船應用的未來

　　據前面描述，復雜的切割形狀只需按動激光切割機上的一個按鈕就能自動完成本洁，而以前，通常都需要技能熟練的操作人員來完成切割圖形蜗胖。結果是煞松，造船廠能減少勞工人數脸缆，而不必擔心切割形狀和后續(xù)的焊接加工等芳争。出于多軸需求的原因别粮，激光坡口切割仍然需要在穿孔加工時產生不必要的運動懈词，例如在角落處和定位時。未來的計劃是盡量減少類似的坎弯、不必要的運動以提高生產效率。

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