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切割铂的更好方法  

铂具有高熔点,是高温工艺的首选材料。 现代光纤激光器是切割铂的理想工具,材料利用率几乎为 100%。

铂是一种奇异的材料。 它与金一样稀有,但由于具有高熔点而更难以加工。 1856 年,来自哈瑙的化学家和药剂师 Wilhelm Carl Heraeus 在铂加工方面取得了突破。 经过大量实验,他发现了一种可以使用氢氧燃烧器熔化和加工大量铂的工艺。 

他创立的公司自此以后迅速发展,成为了 Heraeus Group,一家销售额达 310 亿欧元的跨国公司。 Heraeus Group 的贵金属业务部是全球知名的贵金属服务提供商之一。 如今,在哈瑙当地仍持续熔炼着铂并将其加工成许多不同的产品,例如板材或线材。

市场正在蓬勃发展,铂需求不断增长

Thomas Link 已在 Heraeus 工作了 17 年,最初是一名生产工长。 目前,他在工艺工程部负责设备采购和工艺支持。 “我们主要将铂片加工成精密产品。”  

哈瑙的铂加工历史已有 160 余年。 Link 负责确保工艺持续满足现代高标准。 “直到最近,我们还在侵蚀或冲压各种部件,例如使用 0.15 mm 铂片。” 遗憾的是,Link 无法在他自己的生产区内进行侵蚀,如果电介质在片层之间蠕变,则需要进行返工。 另一方面,旧式 CNC 冲床总是需要一个夹持边,因此材料的利用率并不优异。 虽然没有任何损失,但铂的回收也增加了成本。

因此,有充分的理由对第一个部件尝试激光切割。 “我们首先加工了一个由三个零件构成的部件,用激光器切割了这些零件。 它们仍然处于弯曲和焊接状态,随后交给了客户。”

在 EDM 期间,会叠放多达 50 层板材。 使用相干公司 ExactCut 430 激光系统,可从尺寸高达 400 x 500 mm 的板材上切割零件。 使用套料工具软件可以优化金属板材上的切口排列,从而显著提高材料利用率。  

生产车间内

在撰写本文时,ExactCut 430 已经用于生产环境七个月,Link 非常兴奋: “供应商向我们交付材料,我们将材料转移到机器,工人将材料夹紧,切割零件,进行测量,然后进行焊接,”这比以前快得多。 浪费现象显著减少,所有工作都无需转移到 Heraeus 的其他部门即可完成。 返工情况怎么样? “也有返工情况,但都是非常轻微的返工。 需要返工的通常是小颗粒沉积物或飞溅物, 用手就可以轻松地移除,我们仍然可以使用这些零件。”

用激光器切割贵金属的另一个优点是工具不与材料直接接触。 激光束可以顺利穿透材料。 在切割箱中,来自切割缝隙的颗粒可在收集后按一比一的比例送回到回路中。 不存在油或污垢污染。 极细小的颗粒被收集在排气系统中。 这些颗粒也将进行再处理。 事实上,材料利用率接近 100%。

在选择供应商时,Thomas Link 花了很多时间,首先与三个供应商进行了谈话。 “相干公司能够在非常短的时间内切割样品并立即交付合适的成果。” 价格合适,并且会有一名员工在相干公司接受培训,然后该员工可以立即开始使用机器。

让机器从事更多作业 

接下来有什么打算? “我们目前正在检查可以在这台机器上加工哪些部件,”Link 说。 “当然,如果我们能够切割更大的板材,那就太好了。” 目前,特别改装的切割箱存在限制,但相干公司的项目经理表示这个问题可以得到解决。  

Thomas Link 还在考虑机器中的旋转装置: “我们还没有使用旋转装置,我们可以切割简单的旋转对称零件。 该装置仍然在未来几个月的议程中。” 

总而言之,Link 非常满意。 新工艺节省了时间和内部运输,并且机器运行状况良好。 激光切割比冲压或 EDM 更清洁,材料利用率为 100%。 如果 Wilhelm Carl Heraeus 能够看到当今的现代加工方法,他一定会喜欢的。

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“当我看到相干公司以如此之快的速度实施切割工艺并交付良好样品时,我感触颇深。”
 

- Thomas Link,Heraeus Precious Metals 工艺工程师

 



图 1: 从 EDM 向激光切割的转变带来了许多优势,例如,材料利用率得到了优化,并且废料无污染。

 

 

图 2: 相干公司 ExactCut 430 是一种精密激光切割系统,用于自动加工薄、厚金属和合金以及蓝宝石、人造金刚石和陶瓷等脆性材料。

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