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激光辅助切屑控制技术

激光辅助切屑控制技术 2011年12月04日 来源： 根据密执安州普利茅斯的AmeriChip International, Inc.总裁Mark Walther介绍，激光辅助切屑控制技术可以降低加工成本高达60%。这种新技术完全消除了长的、带状切屑的形成，而长的、带状切屑，在加工过程中会产生许多问题。

激光辅助切屑控制装置能减少加工时间高达70%

防止形成长切屑的最通常的技术是使用带有断屑功能的刀片。 AmeriChip International , Inc.公司总裁Walther说：“当你使用断屑器来控制切屑时，你通常都会使用比较小的进给率和切削深度。如果你使用我们的系统，既可提高进给率和切削深度。又可在一个工序中切掉所有的切屑，表面光洁度好，而不需要使用断屑器来进行许多个慢的加工工序。”AmeriChip公司的激光辅助切屑控制系统是一个独立的装置，它用激光束在材料的表面划出一条很窄的槽，以便在加工时产生小的切屑，而不会产生长的带状切屑。划出的线，实质上消除了有关切屑的所有问题。

AmeriChip公司的系统，用激光在零件表面划出切屑控制槽

激光束聚焦在材料上，当激光束的能量熔解和汽化金属时，一股喷出的压缩空气，把熔化的金属吹出划槽。激光能量低和高速，产生浅的划槽；而较高的能量和较低的速度，可产生较深的划槽。Walther还说：“我们用准备好的、可提供使用的零件，但你们不能只用一个激光器照我们这样做。我们巳经投资了将近900万美元，用于开发这个过程，并使它成为专利，确实保证它的可重复性，它总可以调到不断变化的尺寸而永远不会产生过深的划槽。”

AmeriChip公司的系统，用激光在零件表面划出切屑控制槽

这种工艺过程使用一个机械手，并通过纤维光缆的导线束发出聚焦的激光。这激光头通过脉冲Nd:YAG或超模CW Nd:YAG激光器提供能源。当激光器的电源上升到预调的参数时，机械手移到第一个划线位置的起点。一个电容式高度信号传感聚焦头移动到位，同轴煤气电磁阀打开。接着，当机械手开始移动划槽时，激光器的快门打开。在划槽过程中，电容式传感器保持系统聚焦。零件几何形状或材料厚度的任何变化，都通过电容传感器测量，聚焦头系统可连续调整划槽的深度。划槽通常按0.010英寸为一档而变化。这样可以为刀具的间断切削，创造一个很短的时间和距离，但足以保证只产生小的切屑。 在工件上划槽这种工艺，能够用较高的速度和不用冷却液来加工零件。Walther说：“我们的工艺过程,完全不考虑冷却液。如果你要用，你也能用。但如果你用通常的加工方法，你的零件可能达到157°F。而如果用我们的工艺，只会到103°F。几乎所有的热量都随小切屑散去。”“与通常用断屑器加工比较，我们的系统好象切豆腐一样。一个公司生产一定量的零件，可能要用10台机床和10名操作者，如用我们的系统，效率高很多，可能只需两台机床和2名工人。”Walther还说，虽然用他们的系统，在整个加工过程中升了一级，但总的加工时间可以大大缩短。

AmeriChip为用户提供3种任选的工艺过程：AmeriChip在客户供应链中的任何客户设备上调整、操作激光器辅助切屑控制系统；AmeriChip调整一个系统，由客户自己操作；或者AmeriChip在AmeriChip的设备上制造客户的零件。该公司不出卖它的系统，公司根据由谁来操作这系统和生产零件的总数来收费。Wslther说：“我们总是拥有该系统，允许客户在他们的设备上或他们供应链中的任何地方使用这系统，以便减少搬运。”他还说：“客户可以按每个零件付费，或者按使用情况和我们必须在他们的设备上安装几台系统来付较便宜的费用。这样做，客户就可以不必花费大量的投资来获得我们系统的全部优越性。”

除了在AmeriChip设备上运行的系统以外，巳经有两套系统安装在客户的现场，并且刚刚接到通用汽车公司再要两套系统的订单。他们的主要市场是大量生产的汽车、卡车和拖拉机制造商，但是，他们也巳经开发了并正在开始为得克萨斯州输油管道制造商提供一套柔性加工系统。Walther说：“输油管道制造商的最大问题是他们的管道的螺纹加工。我们巳经为他们开发了一个系统，这系统只用一个工序，可以完成他们通常用3到6个工序才能完成的工作。管道渗漏的主要原因是由于加工中切屑拖拉，我们巳经完全消除了这问题。我们完全消除了他们最严重的瓶颈——切削螺纹，他们不必在这方面花费大量的投资了。”

AmeriChip在密执安州普利茅斯有一个实验室和生产工厂，还有最近添置的冶金试验设备，能够保证他们的室内工作可以作为用户零件原型制造过程的一部分。预期客户提供蓝图或他们零件的CAD图纸，AmeriChip就会表明他们的系统能提供多少性能的改进。Walther说：“我们的系统鼓励您重新考虑您的加工工艺过程，我们巳经表明，我们的系统有潜力，比您现在的加工工艺，降低成本60%，缩短循环时间70%。”(end)

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