激光切割機(jī)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)

 

　　數(shù)控激光切割機(jī)在很多領(lǐng)域都非常廣泛地應(yīng)用，如汽車行業(yè)、船舶行業(yè)、發(fā)電設(shè)備、航空航天、軍用設(shè)備等。隨著科技的迅猛發(fā)展，為了提高產(chǎn)品精度和效率，對(duì)數(shù)控切割機(jī)的要求也逐步提高。以下是各行業(yè)對(duì)數(shù)控激光切割機(jī)的加工要求。

 

　　數(shù)控激光切割機(jī)在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，是因?yàn)槠涓咝矢呔鹊奶攸c(diǎn)能知足各行各業(yè)日益進(jìn)步的加工要求。跟著科技的迅猛發(fā)展，未來(lái)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的加工要求將更高，為使數(shù)控切割性能知足不斷進(jìn)步的加工要求，各行業(yè)對(duì)數(shù)控激光切割機(jī)提出了下列要求：

 

　　汽車發(fā)念頭和車身沖壓件出產(chǎn)線具有連續(xù)、高效、高可靠性的特點(diǎn)，汽車行業(yè)要求能專門研究汽車零部件的工藝特點(diǎn)、與汽車行業(yè)相互交流共同研發(fā)具有模塊化、系列化的成套柔性出產(chǎn)線。柔性出產(chǎn)線以汽車發(fā)念頭缸體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸、箱體等樞紐加工件加工為對(duì)象，適應(yīng)混流出產(chǎn)的模塊快速組合可重組出產(chǎn)線，把握機(jī)能評(píng)價(jià)、誤差溯源、質(zhì)量控制與治理集成技術(shù)，開(kāi)發(fā)高速精密、機(jī)能可靠的數(shù)控切割機(jī)，同時(shí)具有高速取料、輔助設(shè)備如具有去毛刺功能等。

 

　　大型船舶的樞紐加工件集中在大功率柴油機(jī)的機(jī)座、機(jī)架、氣缸體、缸蓋、活塞桿、十字頭、連桿、曲軸，以及減速箱傳動(dòng)軸、舵軸和推進(jìn)器等，樞紐加工件材質(zhì)為特種合金鋼，一般為小批加工，要求加工成品率100%。樞紐加工件具有重量大，外形復(fù)雜、精度高，加工難度大等特點(diǎn)。大型船舶樞紐件加工需要具有大功率、高可靠性以及多軸的重型、超重型數(shù)控切割機(jī)。

 

　　發(fā)電設(shè)備樞紐加工件重量大，外形特殊、精度高、加工難度大、價(jià)格昂貴，如核電站壓力容器單件重達(dá)400~500噸，大型汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子單件重超過(guò)百噸，要求可靠工作30年以上。因此，發(fā)電設(shè)備樞紐件制造需要的數(shù)控切割機(jī)特點(diǎn)是大規(guī)格、高剛度、高可靠性。

 

　　航空產(chǎn)業(yè)典型零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是大量采用整體薄壁結(jié)構(gòu)，外形復(fù)雜。為了增加航空器的機(jī)動(dòng)性，增加有效載荷和航程，降低本錢，進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)和廣泛采用新型輕質(zhì)材料?，F(xiàn)在大量采用鋁合金、高溫合金、鈦合金、高強(qiáng)度鋼、復(fù)合材料、工程陶瓷等。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁件、蜂窩件外形復(fù)雜，孔、空穴、溝槽、加強(qiáng)筋等較多，工藝剛性差。根據(jù)航空產(chǎn)業(yè)加工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，要求數(shù)控切割機(jī)具有足夠的剛性、操縱簡(jiǎn)樸、人機(jī)界面清晰、要求樣條插補(bǔ)、過(guò)程平均控制，以減少對(duì)拐角處加工精度的影響，具有在線丈量仿真功能。

 

　　光纖激光切割機(jī)和傳統(tǒng)大功率激光切割機(jī)比較

 

　　光纖激光切割技術(shù)僅在近3到5年內(nèi)出現(xiàn)。雖然很多公司剛開(kāi)始了解此技術(shù)，但也開(kāi)始意識(shí)到光纖激光切割和較普通的二氧化碳激光切割之間的差異。隨著切割技術(shù)的不斷改進(jìn)，而光纖激光切割成為目前本行業(yè)最前進(jìn)的技術(shù)之一。

 

　　熱能切割方法主要包括火焰、等離子和激光切割技術(shù)，其中激光切割可實(shí)現(xiàn)最好的切割質(zhì)量，尤其是對(duì)于直徑和厚度比小于1：1的精細(xì)特征和孔切割。這樣一來(lái)，激光切割技術(shù)成為本行業(yè)中最適合要求嚴(yán)格精細(xì)切割的方法。

 

　　而在激光切割的范疇中，光纖激光切割獲得很多的關(guān)注，因?yàn)樗忍峁┝硕趸技す馇懈羁蓪?shí)現(xiàn)的速度和切割質(zhì)量，而且維護(hù)和操作成本顯著降低。所以這使得光纖激光切割前景良好,許多專家相信它會(huì)很快代替其他的激光切割系統(tǒng)。

 

　　光纖切割的主要優(yōu)勢(shì)

 

　　二氧化碳激光切割技術(shù)中，二氧化碳?xì)怏w是產(chǎn)生激光光束的介質(zhì)。然而，光纖激光是通過(guò)二極管和光纖電纜進(jìn)行傳輸工作的。光纖激光系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)二極管泵浦產(chǎn)生激光束，然后通過(guò)撓性光纖電纜傳輸至激光切割頭，而非通過(guò)反射鏡傳輸光束。這樣有很多優(yōu)勢(shì)，首先是切割床尺寸。氣體激光技術(shù)中反射鏡必須設(shè)定在一定的距離內(nèi)，和其不同，光纖激光技術(shù)無(wú)范圍限制。而且甚至可以將光纖激光安裝在等離子切割床的等離子切割頭旁邊，二氧化碳激光切割技術(shù)無(wú)此可選件。同樣，在和同等功率的氣體切割系統(tǒng)比較時(shí)，由于光纖彎曲的能力使得該系統(tǒng)顯得更加緊湊。

 

　　光纖切割技術(shù)最重要且有意義的優(yōu)勢(shì)應(yīng)該就是其能效性。憑借光纖激光完整的固態(tài)數(shù)字模塊、單一設(shè)計(jì)，光纖激光切割系統(tǒng)擁有高于二氧化碳激光切割的電光轉(zhuǎn)換效率。對(duì)于二氧化碳切割系統(tǒng)的各個(gè)電源單元來(lái)說(shuō)，實(shí)際一般利用率約為8%至10%。而對(duì)于光纖激光切割系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，用戶可以期望更高的電源效率，大約在25%至30%間。換句話說(shuō)，光纖切割系統(tǒng)整體消耗的能源比二氧化碳切割系統(tǒng)少約3至5倍，使得能效提高至大于86%。

 

　　光纖激光具有短波長(zhǎng)的特性，從而提高切割材料對(duì)光束的吸收性，而且使得能夠切割如黃銅和銅以及非導(dǎo)電性材料。更加集中的光束產(chǎn)生較小的焦點(diǎn)和較深的焦深，這樣光纖激光可以快速切割較薄材料以及更加有效地切割中等厚度材料。切割厚至6mm的材料時(shí)，1.5kW光纖激光切割系統(tǒng)的切割速度相當(dāng)于3kW二氧化碳激光切割系統(tǒng)的切割速度。因?yàn)楣饫w切割的運(yùn)行成本低于普通二氧化碳切割系統(tǒng)的成本，所以這可以理解為輸出量提高而商業(yè)成本降低。

 

　　同樣存在維護(hù)的問(wèn)題。二氧化碳?xì)怏w激光系統(tǒng)需要定期維護(hù)；反射鏡需要維護(hù)和校準(zhǔn)，諧振腔需要定期維護(hù)。另一方面，光纖激光切割解決方案幾乎不需要任何維護(hù)。二氧化碳激光切割系統(tǒng)需要二氧化碳作為激光氣體，由于二氧化碳?xì)怏w的純度問(wèn)題，諧振腔內(nèi)會(huì)污染，需要定期清理。對(duì)于一個(gè)數(shù)千瓦級(jí)二氧化碳系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，此項(xiàng)每年至少花費(fèi)2萬(wàn)美元。另外，許多二氧化碳切割需要高速軸流渦輪機(jī)輸送激光氣體，而渦輪機(jī)的需要維護(hù)和翻修。最后，和二氧化碳切割系統(tǒng)相比，光纖切割解決方案更加緊湊，并且對(duì)地球的影響小，所以需要更少冷卻，而且能源消耗明顯降低。

 

　　較少的維護(hù)和較高能效相結(jié)合使得光纖激光切割和二氧化碳激光切割系統(tǒng)相比，排放較少的二氧化碳，而且更加環(huán)保。

 

 

　　2013年剛剛過(guò)去了一半，從這半年的發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)的激光切割設(shè)備繼續(xù)保持上升，各主要的經(jīng)濟(jì)指數(shù)也都實(shí)現(xiàn)了回升，激光切割機(jī)行業(yè)繼續(xù)處于高速發(fā)展時(shí)期，激光設(shè)備成為優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)，地方政府也開(kāi)始重視對(duì)這一產(chǎn)業(yè)的投入，一些曾經(jīng)處于劣勢(shì)的激光企業(yè)也開(kāi)始振作起來(lái)，并取得了很大的進(jìn)步。

 

　　近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)狀況的不斷改善，我國(guó)的激光產(chǎn)業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，政府也一直非常重視這一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。激光切割機(jī)設(shè)備是我國(guó)金屬加工行業(yè)、重點(diǎn)工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的工具。目前，激光切割機(jī)廠家要想在未來(lái)激光切割機(jī)行業(yè)中創(chuàng)造不一樣的市場(chǎng)，那么就要實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)，不能依賴國(guó)外的配件，而且全部配件必須為自動(dòng)化裝備，只有這樣，才能更好地占有市場(chǎng)。

 

　　國(guó)內(nèi)激光切割機(jī)企業(yè)對(duì)中低端市場(chǎng)具有絕對(duì)的主導(dǎo)地位，這不僅僅是由于國(guó)產(chǎn)激光切割機(jī)價(jià)格低廉，更主要的是在這一領(lǐng)域國(guó)內(nèi)企業(yè)擁有豐富的制造經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，同時(shí)占據(jù)地利之便，能夠更好地提供售后服務(wù)，因而受到市場(chǎng)的青睞。

 

　　盡管我國(guó)激光切割機(jī)行業(yè)已經(jīng)取得很大的發(fā)展和進(jìn)步，甚至其中也有產(chǎn)量位居世界前列的產(chǎn)品，然而也應(yīng)該看到的是，我國(guó)激光切割機(jī)行業(yè)仍然不夠強(qiáng)大，工業(yè)附加值及勞動(dòng)生產(chǎn)率都很還比較低，高水平生產(chǎn)能力尚且不足，低水平生產(chǎn)能力過(guò)剩，技術(shù)創(chuàng)新能力還很薄弱，產(chǎn)品技術(shù)含量及產(chǎn)品附加值低。

 

　　近十年來(lái)，依托著國(guó)內(nèi)激光切割機(jī)的迅速發(fā)展，激光切割機(jī)行業(yè)贏得了相對(duì)寬松而有利的市場(chǎng)環(huán)境，獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是隨著制造工業(yè)向高新方向轉(zhuǎn)移，國(guó)內(nèi)制激光切割機(jī)行業(yè)中低端市場(chǎng)領(lǐng)域的空間將被大幅壓縮。

 

　　而有高附加值的產(chǎn)品增速則繼續(xù)保持增產(chǎn)，利潤(rùn)大幅增加，未來(lái)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)將不可避免的將朝高端市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。所以，越來(lái)越多的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始意識(shí)到，中國(guó)的激光切割機(jī)行業(yè)，在固守低端領(lǐng)域的同時(shí)，更應(yīng)在高端產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及制造方面拓展，而不是更多得依靠進(jìn)口設(shè)備。

 

　　技術(shù)的革新，產(chǎn)品的提升也是一種轉(zhuǎn)型升級(jí)的方式。此外，企業(yè)還可以通過(guò)轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)模式，通過(guò)對(duì)經(jīng)營(yíng)者的銷售服務(wù)及對(duì)消費(fèi)者的創(chuàng)新服務(wù)的方式轉(zhuǎn)變，來(lái)達(dá)到企業(yè)自身轉(zhuǎn)型升級(jí)的目的，力圖在整個(gè)行業(yè)“洗牌”中掌握主動(dòng)權(quán)。

 

　　創(chuàng)新本身就是一種文化，尤其是當(dāng)自主創(chuàng)新成為一個(gè)行業(yè)的主推力時(shí)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展便擁有了持續(xù)不斷的動(dòng)力。激光切割機(jī)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)就是文化的競(jìng)爭(zhēng)，圍繞自主創(chuàng)新的一個(gè)最關(guān)鍵的問(wèn)題就是對(duì)于知識(shí)的尊重，對(duì)人才的尊重和對(duì)知識(shí)產(chǎn)品的尊重。