在介绍切割器的种类之前先介绍下什么是玻璃切割器,玻璃切割器是收割机上重要的通用部件之一。玻璃切割器的使用原理的好坏对于收获作业的顺利进行,降低收获损失等都具有很大的作用。不同玻璃切割机尺寸因此,它必须满足一些特定的要求。
玻璃切割器的使用原理及其简介
现代高新技术的发展影响着玻璃加工工业的加工过程和最终产品的应用。传统的玻璃和玻璃制品的切割方式是使用金刚石砂轮和高硬度金属轮的机械加工方法。在这篇文章中,介绍一种使用激光器进行加工的新方法。激光加工使用范围广,加工质量优秀,加工边缘强度高,并可在一步内完成全部的加工任务。
玻璃切割器的使用原理及其背景
传统的机械切割法的最大的缺点是需要对加工后的边缘进行再处理,及其所带来的产量低下问题。
在机械切割中,用砂轮或机械轮在玻璃切割器的使用原理上进行刻划,产生沿着切割方向的切向张力,从而使玻璃沿着划痕裂开。这种方法所切割的边缘不平滑、有微小裂痕,材料上残存不对称边缘应力,及残留碎屑等。对于很多应用,碎屑和局部应力所造成的微小裂痕将造成器件的失灵,所以必须进行切后边缘打磨并且/或者抛光,甚至进行热处理,以强化边缘。另外,机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割,辅助剂也有可能粘在成品边缘,需要过水清洗或超声波清洗等后续处理。后续处理工序以及低成品率(发生不确定的裂痕)等都将增加成品玻璃制品的造价。
激光应用于切割和焊接薄金属板已有30年了,通过聚焦光束局部地加热材料。这种方法灵活性好,经济效益高,在很多工业应用领域大放异彩。其实玻璃有比金属更低的热传导,所以激光应该可以顺理成章地应用于玻璃的切割。事实上,一些公司早在70年代即开始发展成套系统,当时使用的是千瓦输出功率水平的CO2激光器。但是,因为功率水平高,对玻璃造成不容忽视的热影响,以致融化局部材料,所以当时的激光切割技术难以保证整齐、平滑的切割边缘,在许多应用场合中,仍然需要打磨切割边缘。同时,当时CO2激光器的价格非常昂贵,令人生畏。
玻璃切割器的使用原理及其种类
往复式
其割刀作往复运动,结构较简单,适应性较广。目前在谷物收割机、牧草收割机、谷物联合收获机和玉米收获机上采用较多。它能适应一般或较高作业速度(6-10km/h)的要求,工作质量较好,但其往复惯性力较大,振动较大。切割时,茎秆有倾斜和晃动,因而对茎秆坚硬、易于落粒的作物易产生落粒损失(如大豆收获)。对粗茎秆作物,由于切割时间长和茎秆有多次切割现象,则割茬不够整齐。
圆盘式
圆盘式切割器的割刀在水平面(或有少许倾斜)内作回转运动,因而运转较平稳,振动较小。该切割器按有无支承部件来分,有无支承切割式和有支承切割式两种。
甩刀回转式
该切割器的刀片铰链在水平横轴的刀盘上,在垂直平面(与前进方向平行)内回转。其圆周速度为50-75m/s,为无支承切割式,切割能力较强,适于高速作业,割茬也较低。目前多用于牧草收割机和高秆作物茎秆切碎机上(如国产4YW-2的茎秆切碎器)。