在介紹切割器的種類之前先介紹下什么是玻璃切割器,玻璃切割器是收割機(jī)上重要的通用部件之一。玻璃切割器的使用原理的好壞對于收獲作業(yè)的順利進(jìn)行,降低收獲損失等都具有很大的作用。不同玻璃切割機(jī)尺寸因此,它必須滿足一些特定的要求。
玻璃切割器的使用原理及其簡介
現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展影響著玻璃加工工業(yè)的加工過程和最終產(chǎn)品的應(yīng)用。傳統(tǒng)的玻璃和玻璃制品的切割方式是使用金剛石砂輪和高硬度金屬輪的機(jī)械加工方法。在這篇文章中,介紹一種使用激光器進(jìn)行加工的新方法。激光加工使用范圍廣,加工質(zhì)量優(yōu)秀,加工邊緣強(qiáng)度高,并可在一步內(nèi)完成全部的加工任務(wù)。
玻璃切割器的使用原理及其背景
傳統(tǒng)的機(jī)械切割法的最大的缺點是需要對加工后的邊緣進(jìn)行再處理,及其所帶來的產(chǎn)量低下問題。
在機(jī)械切割中,用砂輪或機(jī)械輪在玻璃切割器的使用原理上進(jìn)行刻劃,產(chǎn)生沿著切割方向的切向張力,從而使玻璃沿著劃痕裂開。這種方法所切割的邊緣不平滑、有微小裂痕,材料上殘存不對稱邊緣應(yīng)力,及殘留碎屑等。對于很多應(yīng)用,碎屑和局部應(yīng)力所造成的微小裂痕將造成器件的失靈,所以必須進(jìn)行切后邊緣打磨并且/或者拋光,甚至進(jìn)行熱處理,以強(qiáng)化邊緣。另外,機(jī)械輪加工中還需要輔助劑輔助切割,輔助劑也有可能粘在成品邊緣,需要過水清洗或超聲波清洗等后續(xù)處理。后續(xù)處理工序以及低成品率(發(fā)生不確定的裂痕)等都將增加成品玻璃制品的造價。
激光應(yīng)用于切割和焊接薄金屬板已有30年了,通過聚焦光束局部地加熱材料。這種方法靈活性好,經(jīng)濟(jì)效益高,在很多工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域大放異彩。其實玻璃有比金屬更低的熱傳導(dǎo),所以激光應(yīng)該可以順理成章地應(yīng)用于玻璃的切割。事實上,一些公司早在70年代即開始發(fā)展成套系統(tǒng),當(dāng)時使用的是千瓦輸出功率水平的CO2激光器。但是,因為功率水平高,對玻璃造成不容忽視的熱影響,以致融化局部材料,所以當(dāng)時的激光切割技術(shù)難以保證整齊、平滑的切割邊緣,在許多應(yīng)用場合中,仍然需要打磨切割邊緣。同時,當(dāng)時CO2激光器的價格非常昂貴,令人生畏。
玻璃切割器的使用原理及其種類
往復(fù)式
其割刀作往復(fù)運(yùn)動,結(jié)構(gòu)較簡單,適應(yīng)性較廣。目前在谷物收割機(jī)、牧草收割機(jī)、谷物聯(lián)合收獲機(jī)和玉米收獲機(jī)上采用較多。它能適應(yīng)一般或較高作業(yè)速度(6-10km/h)的要求,工作質(zhì)量較好,但其往復(fù)慣性力較大,振動較大。切割時,莖稈有傾斜和晃動,因而對莖稈堅硬、易于落粒的作物易產(chǎn)生落粒損失(如大豆收獲)。對粗莖稈作物,由于切割時間長和莖稈有多次切割現(xiàn)象,則割茬不夠整齊。
圓盤式
圓盤式切割器的割刀在水平面(或有少許傾斜)內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動,因而運(yùn)轉(zhuǎn)較平穩(wěn),振動較小。該切割器按有無支承部件來分,有無支承切割式和有支承切割式兩種。
甩刀回轉(zhuǎn)式
該切割器的刀片鉸鏈在水平橫軸的刀盤上,在垂直平面(與前進(jìn)方向平行)內(nèi)回轉(zhuǎn)。其圓周速度為50-75m/s,為無支承切割式,切割能力較強(qiáng),適于高速作業(yè),割茬也較低。目前多用于牧草收割機(jī)和高稈作物莖稈切碎機(jī)上(如國產(chǎn)4YW-2的莖稈切碎器)。