■ 《金属加工》记者 吴睿韬 龚 超
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2018年5月15日,由美国机床协会(AMT)和OMAX公司联合举办的OMAX上海办公室开放日招待会在AMT上海技术服务中心圆满举办,《金属加工》记者受邀参加。活动上不仅进行了有关水刀的技术讲座,同时还对GlobalMax®和ProtoMax®两款明星水刀进行了现场演示。
众所周知,由于水刀是柔性切割,影响其切割的变量众多,如工件的图形、材料、厚度,水刀的压力、流量和磨料等,所以,水刀的控制器和软件是最难也是最具挑战性的。开放日当天,来自天南海北的媒体朋友们和OMAX公司代表以及加工行业客户齐聚一堂,通过演讲者详尽的讲解,所有人对水刀的切割技术和OMAX公司都有了更完善全面的认识。
OMAX公司亚洲区业务负责人William Wei(左一)、营销副总裁Stephen Bruner(右二)、CEO Dr.John Cheung(右一)
总部位于美国华盛顿州肯特郡的OMAX公司是水刀切割领域的领导厂商。公司生产的水刀快速灵活精确,无需特殊夹具,可以切割几乎所有材料,无论薄厚。在面对传统切割方式无法切割的复合材料时,OMAX水刀的优势明显,几乎创造了无限的切割可能。它擅长加工各种金属、非金属材料,如不锈钢、铝、钛、碳纤维、PEEK工程塑料、玻璃、镍钛合金、柔性石墨、铜及复合分层材料等。因此,OMAX水刀在制造加工业、农业、能源、交通、科研和教育等领域都受到了用户的欢迎,用户遍及世界各地。
OMAX营销副总裁Stephen Bruner在讲座中指出,OMAX的水刀之所以能够具有众多优势,正是因为公司创始人Dr. John Olsen和Dr. John Cheung早在公司成立之前就开始了对水刀加工的研究,两位博士都是现代水刀业的先驱。Dr.Olsen早在20世纪60年代在波音工作时,便开始了水刀的研究;Dr.Cheung(张博士)在1973年于美国矿业局担任研究工程师时便开始了水切割机器的研究经历,以及领导在采矿和建筑业应用磨料水进行切割和钻孔的可行性研究。两位创始人的早期研究,专利以及OMAX工程技术人员25年间的前赴后继的大量研发,更多的专利和积累,奠定了OMAX水刀无可比拟的专有技术以及基于专利和海量切割数据形成的水刀控制平台。
OMAX Corporation的CEO(也是创始人之一)Dr.John Cheung(张博士)告诉记者,OMAX公司每年向世界各地供应400~500台水刀,其中大约一半销售在美国,剩余的一半销往世界各地。
水刀是一种利用超高压加砂水流切割的设备,优势在于可以适应多种材料的加工,且受材料质地影响小,切割时也不会产生热效应,不会让受切材料变形、挂渣、烧蚀,不会改变材料的物理化学性质。基于水刀的这一特性,它的适用范围十分广泛,可应用于航空航天、船舶制造、医疗、教育、能源、建筑及机械制造等各个领域。
在讲解中,OMAX亚洲区业务负责人William Wei还透露,在切割厚板(>15mm)时,水切割的切割速度通常会优于激光切割,厚度越大,水刀的优势越明显。而且,水刀不但可以切割金属,还可以切割各种非金属材料。各种切割技术之间的关系是相辅相成的,主要看用户的需求和工艺设计。
OMAX先进的直驱泵技术也让其水刀动力强劲过人,拥有比配备增压泵更快的切割速度。据了解,水切割的切割速度由加砂水的水功率(水动率=压力×流量)决定,水功率越高,就意味着切割速度越快。OMAX直驱泵能将电功率进行更好的转换,将更多功率传送到水刀头,转换率高达85%~92%。因其无液压系统产生的大量热量和噪声,也无需液压冷却水,所以OMAX直驱泵更为节水、节能。除此之外,它还有占地面积小,噪声小以及维修简单等优点。
OMAX工程师一直致力于创新磨料水切割加工技术,从经过验证的第四代水刀切割模型,高效可靠的直驱泵技术,到可高达微米级精度的前言驱动系统。随着世界上最大的磨料水切割支持网络的建设,OMAX将继续开创水刀射流的未来。
水刀是柔性切割,影响其切割的变量众多。除了需要考虑X、Y、Z轴的几何变量控制,还需要考虑到水的弯曲、滞后、折射,各种被切割材料的不同特性,以及磨料特性、磨料流量等物理量的影响。基于以上的种种问题,水刀的控制器和软件对于水刀而言就显得至关重要,而制作一款可靠易用的水刀控制器和软件也极具挑战性。
OMAX水刀使用的OMAX Intelli-Max水刀控制器软件就是由公司自主研发的。25年来,OMAX的工程和研发团队以John Olsen博士1993年拿到的水刀控制专利为平台,不断地改进和完善OMAX的Intelli-Max。而今,经过不断的升级,Intelli-Max已经从第一代晋升至第四代。在相同硬件的情况(泵的马力、压力、砂流量)下,Intelli-Max水刀控制器/软件能够使水刀切的又快又好。在加工工件越发复杂的情况下,OMAX水刀的加工优势愈加突出。
Intelli-Max水刀控制器软件包括Layout和Make两部分。Layout是CAD+CAM,和绝大多数CAD兼容,具有很好的兼容性。它具有清除功能,能清除图纸上的“垃圾”,对图纸进行优化。它还能自动产生切入/切出路径,自动产生加工路线,预先设置切削质量。Make是水刀控制器,控制水刀的运动和切割。它包含CNC的控制功能,水刀特有的控制功能与OMAX公司在25年来针对不同加工情况的智慧、经验、数据。在切割中,它能控制机器进行过角切割、角切割补偿等操作,对切割路径进行大限度的优化,提升切割速度,提高加工效率和质量。
演讲过后,来宾来到AMT上海技术服务中心的演示厅,OMAX及Simeco技术人员亲自向大家示范操作了工业生产加工利器GlobalMAX 1530和轻工业及学术研究的好帮手ProtoMAX这两台水切割机器。两台设备拥有OMAX Intelli-Max水刀控制器软件这一灵活“聪明”的大脑,配备OMAX直驱泵的强劲心脏,再加上质量可靠的行走机构的四肢,征服了现场的诸多来宾。
两台水刀切割机不仅能快速精确地切割出绘制好的轨迹,还能分析输入的图样,快速生成切割轨迹,实现快速加工。很多来宾都进行了现场亲自操作,并拿到了自己设计切割的纪念品。
OMAX上海开放日活动让人不虚此行,来自天南海北的媒体领略到了来自OMAX的领先水刀技术,更有来宾在开放日当天达成了购买意向。OMAX水刀的切割速度、质量和精确性让人惊艳,而OMAX Intelli-Max水刀控制器软件的智能化、人性化更让人印象深刻。期待OMAX公司继续锐意创新,不断为世界机床用户提供更多优质的产品与服务。