光纖激光切割系統(tǒng)升級(jí)鈑金制造

隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和激光技術(shù)的快速發(fā)展，激光切割系統(tǒng) 已廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、汽車制造、鈑金加工等重點(diǎn)行業(yè)，光纖激光切割機(jī)的問世無疑是整個(gè)激光切割史上劃時(shí)代的里程碑。

剪、沖、折彎是鈑金加工的傳統(tǒng)方法，在加工過程中這些方法都離不開模具，加工過程中往往要裝配上百套模具。模具的廣泛使用不僅增加了產(chǎn)品的時(shí)間成本和資金成本，而且降低了產(chǎn)品加工的精度，影響了產(chǎn)品的重復(fù)性，不利于生產(chǎn)工藝的變更，不利于提高生產(chǎn)效率。采用激光加工技術(shù)可以節(jié)省生產(chǎn)過程中大量的模具，縮短生產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品精度。沖壓件激光切割還可以保證模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。落料是前道噴漆工序，其尺寸通常會(huì)進(jìn)行修改，通過激光切割落料件的試制可以較為準(zhǔn)確地確定落料模的尺寸，這已成為鈑金加工批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

為什么光纖激光器作為切割機(jī)的光源能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速占領(lǐng)市場，受到大家的廣泛推崇呢？概括起來，主要有以下幾點(diǎn)：

1.光纖激光器的短波長為1070nm，是激光波長的1/10。 CO2 激光，有利于被金屬材料吸收，使其切割碳鋼、不銹鋼、純鋁、黃銅等高反射材料。光纖激光切割機(jī)切割速度比傳統(tǒng)切割機(jī)更快 CO2 激光切割機(jī)。

2.激光光束質(zhì)量高，可實(shí)現(xiàn)更小的光斑直徑。即使在較長的工作距離和較深的焦深的情況下，仍能提供較快的加工速度，并大大降低工件公差。以IPG為例 2000W 以光纖激光發(fā)生器為例，0.5mm碳鋼切割速度可達(dá)40m/min。

3、光纖激光器是目前綜合成本最低的激光器，可以節(jié)省大量成本。由于光纖激光器的電光轉(zhuǎn)換效率高達(dá)30℅，減少了電力和冷卻的使用成本。以同樣的功率 2000W 光纖激光器和 CO2 以液氮激光切割2mm厚不銹鋼為例，光纖激光器比液氮激光器每小時(shí)節(jié)省33.94元 CO2 激光。以每年 7,200 小時(shí)的工作時(shí)間計(jì)算，僅電力成本就將達(dá)到 2000W 光纖激光器。與同功率 CO2 每年可節(jié)省高達(dá)250,000萬元。同時(shí)光纖激光器的切割速度是激光的兩倍。 CO2，以及后續(xù)維護(hù)和空間的節(jié)省，使光纖激光切割機(jī)成為許多制造商的首選鈑金加工。

4、泵浦二極管壽命長，免維護(hù)，使得光纖激光器成為各廠商的首選。

光纖激光器泵浦源采用電信級(jí)大功率單芯結(jié)半導(dǎo)體模塊，平均無故障時(shí)間大于100,000萬小時(shí)。單芯結(jié)半導(dǎo)體模塊無需水冷，可方便引入效率極高的雙包層光纖，不需要復(fù)雜的光學(xué)聚焦和導(dǎo)光系統(tǒng)，單芯結(jié)就能產(chǎn)生與陣列一樣高的輸出功率、更高的光束質(zhì)量和更長的運(yùn)行時(shí)間。光纖激光器有源纖芯直徑極小，避免了傳統(tǒng)激光器的熱透鏡效應(yīng)，能量傳輸在光纖波導(dǎo)中進(jìn)行，無需單獨(dú)元件，光纖光柵取代傳統(tǒng)激光器中的腔鏡，組成諧振腔，無需調(diào)整和維護(hù)，使光纖激光器在使用過程中基本不需要維護(hù)。

5、光纖激光器具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、導(dǎo)光靈活等特點(diǎn)，易于集成到運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中，從而降低了使用大型切割平臺(tái)的復(fù)雜性；這些重量較輕的部件采用更少的零部件和更輕的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)，在保證精度的同時(shí)降低了運(yùn)動(dòng)能量的消耗，同時(shí)也為廠家節(jié)省了大量的占地成本。

6、光纖激光器具有超高的穩(wěn)定性，在一定的沖擊、震動(dòng)、高溫、粉塵等惡劣環(huán)境下仍能正常工作，表現(xiàn)出極高的耐受性。

正是因?yàn)?光纖激光切割機(jī) 具有許多獨(dú)特優(yōu)勢，將加速其在全球激光切割市場的擴(kuò)張。自 1980 年以來，全球安裝使用高功率薄板激光切割系統(tǒng)的 CO2 目前，全球以光纖激光器為光源的市場保有量約為50,000萬臺(tái)，年銷售量約為3500-4000臺(tái)，因此高功率光纖激光器的市場滲透必將掀起系統(tǒng)供給領(lǐng)域的狂潮。

首先，光纖激光器可能會(huì)搶占市場份額 CO2 激光供應(yīng)商。在高功率 CO2 激光器供應(yīng)商中，光纖激光器正逐漸成為一個(gè)不斷壯大且競爭激烈的對(duì)手。

其次，光纖激光器可以擴(kuò)大金屬激光機(jī) 吸收那些尚未表現(xiàn)出興趣的新系統(tǒng)集成商 CO2 激光器相比，SR AOM 能在一些汽車、電子、照明和包裝行業(yè)的薄膜材料加工上，提供更優(yōu)秀的處理結(jié)果。

第三，如今全球很多系統(tǒng)集成商都供應(yīng)平板切割機(jī)，當(dāng)他們遇到新的競爭時(shí)，他們采取的措施大多是將激光機(jī)加入到他們的市場組合中，這三個(gè)因素正在推動(dòng)當(dāng)前激光切割市場的變化。