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国内等离子切割的现状及发展趋势

国内等离子切割的现状及发展趋势2010-09-2809:55国内等离子切割的现状及

发展趋势

随着我国制造业迅速发展，切割技术尤其是等离子切割控制技术也得到较快的

发展。本论文概述了等离子切割技术与气焰切割，激光切割的区别与联系

国内等离子切割的现状及发展趋势。

等离子切割(PAC)产生于20世纪40年代，直至20世纪50年代中期开始投入

工业应用。它是利用高能量密度的等离子弧和高速的等离子流，将融化的金属从割

口处吹走，从而形成连续缺口的一种切割方法。具有能量密度高、切割变形小、切

割前不需预热、切割金属范围广(可以切割不锈钢，铝、铜、钛和普通碳钢等各类

有色金属)等优点，在工业上尤其是制造业中的应用日益广泛。

与气焰切割相比，在厚度小于25mm的情况下，等离子切割速度更快、效率更

高、质量更好，其切割速度几乎是氧-乙炔切割速度的5倍左右，且气焰切割其应

用范围局限于碳钢和低合金钢，而等离子几乎可以用于所有金属及部分非金属的切

割;与激光切割相比，虽然对薄板的切割精度(激光为0.2mm左右，等离子为

0.65mm左右)稍逊一些，但在切割成本上显现出明显的优势，几乎是激光切割的

1/3，且激光切割只适合薄板的切割(通常中、厚板切割打孔时间长)，应用范围较

窄，目前的精细等离子切割最大厚度能达到12mm。另外，数控等离子切割与自动

套料编程软件配合可以提高材料利用率5%一10%，按年切割2000万t计，则年可

节省钢材100~200万t，价值几十亿元。故在工业发达国家已出现以数控等离子切

割机取代火焰切割机和激光切割机的发展趋势。因此，研究推广等离子尤其是数控

等离子切割技术具有重要的意义。

我国等离子切割技术发展较为缓慢，与德、日、美等发达国家相比，无论是在

切割设备，切割方法，数控智能技术等方面都有明显的差距。随着我国制造业迅猛

发展，加快等离子切割技术的发展具有重要的现实意义。

1等离子切割设备

1.1数控等离子切割机

数控等离子切割技术是集数控技术、等离子切割技术、逆变电源与一体的高新

技术，该技术在改善加工精度、节约材料、提高劳动生产率等方面显示出巨大的优

势，受到了国内外广泛的关注。

我国的数控等离子切割技术起步于二十世纪80年代，较国外相差近三十年，

发展较为缓慢。发达国家金属加工行业90%为数控切割机下料，仅10%为手工下

料，而我们国家正好相反。随着国内金属材料加工行业兴起和以焊代铸趋势的发

展，数控技术的发展越发收到人们的重视，一些切割技术设备研发人员通过引进和

吸收国外控制系统技术，然后经过二次开发生产出了很多适合我国国情的数控切割

机，不过在某些关键部位与国外存在明显的差距[1]，例如电磁气阀、减压阀、交

流伺候系统等均采用进口，除此之外，我国等离子数控切割电源与国外差距较大。

我国的数控等离子切割机的市场需求量每年在300~400台，目前国内数控切割

机生产厂家主要有上海伊萨切割机械有限公司、梅塞尔切割焊接有限公司(昆山)，

他们在技术上得到了国外技术的大力支持，因此产品在国内处于领先地位。而哈尔

滨四海数控设备有限公司、哈尔滨焊接切割成套设备有限公司、哈尔滨电机有限责

任公司机械电子设备制造厂、中船总公司船舶工艺研究所、深圳博利昌数控切割设

备公司、无锡华联焊割设备厂等企业，则利用各自企业自身的优势，在技术上发展

也很快，产品满足了不同用户的需求。

就切割机产品而言，HR92Y8LGK系列的空气等离子切割机是目前国内相当成熟

的空气等离子切割设备，该系列切割机采用PWM反馈控制系统，具有响应速度快，

体积小、重量轻、高速节能等特点，选用于碳钢、不锈钢、铜铝等金属切割。其中

LGK-160的切割最大厚度达到50mm;焊王逆变空气等离子切割机CUT-40C，由于其

采用逆变技术，动态特性好，电弧集中，割颖窄，切口平滑切割，且电流连续可

调，易于实现各种板厚精美切割品质，具有广阔的市场前景。

国外数控切割机生产厂家主要集中在德、日、美。其中德国ESAB公司的精细

等离子切割机的切割精度已经达到激光切割的下限。国外已有厂家在龙门式切割机

上面安装一个专门的切割机械手，该系统可以在空间切割出各种轨迹[2]。

除此之外，水下等离子切割设备和精细等离子切割设备在国外应用广泛。总的

来看，智能化的精密等离子切割将成为今后的发展方向。

1.2切割电源