激光切割逐漸進(jìn)入大功率時代

隨著重工業(yè)的發(fā)展，激光切割技術(shù)逐漸從輕工薄板向重工業(yè)厚板過渡，激光切割逐漸進(jìn)入大功率時代。面對新時代對金屬切削精度和厚度提出的新要求，激光切割機(jī)的功率越來越高。目前，大功率激光切割設(shè)備已廣泛應(yīng)用于幾乎所有的板材加工產(chǎn)品中，大到航天飛機(jī)、船舶、汽車、小到洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等，離不開大功率激光切割機(jī)。除了工業(yè)制造，大功率激光技術(shù)和設(shè)備也是國防戰(zhàn)略和新興產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)之一，在國家安全和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，大功率是激光切割產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，也是激光切割產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。

一、光纖激光切割機(jī)所面臨各種困難

在板材加工的領(lǐng)域中，金屬激光切割機(jī)具有毫無疑問的優(yōu)勢，因?yàn)槠湫矢撸|(zhì)量良好和已逐漸取代了傳統(tǒng)的處理技術(shù)，成為主流設(shè)備板材切割。但是，在板加工的領(lǐng)域中，光纖激光切割機(jī)所面臨各種困難：

（1）所需片的激光功率的設(shè)備，技術(shù)難度較高; 

（2）高功率激光切割技術(shù)是國外巨頭壟斷，產(chǎn)業(yè)受制于人; 

（3）由于技術(shù)的限制，可以實(shí)現(xiàn)金屬切削30mm左右的厚度的限制，一些額外的厚的電路板的無法切穿; 

（4）厚的板，較慢的切割速度，生產(chǎn)效率嚴(yán)重限制。

二、萬順興激光終于取得了里程碑式的技術(shù)成果

鑒于這些技術(shù)上的局限性，國內(nèi)激光設(shè)備制造商一直在板材切割領(lǐng)域積極尋求突破。經(jīng)過不斷的努力，萬順興激光終于取得了里程碑式的技術(shù)成果。新推出的S系列超高功率激光切割機(jī)（圖1）最大功率為25000瓦，是人類歷史上第一臺功率25000瓦的超高功率激光切割機(jī)。這也是板材加工工具歷史上令人激動的一次飛躍。

S系列型號配備強(qiáng)大的大功率激光裝置，能夠高速切割高速鋼厚板，性能強(qiáng)，效率高，同時優(yōu)化了切割質(zhì)量，大大提高了生產(chǎn)效率，如表1所示。

表1 S 系列產(chǎn)品系數(shù) 

三、25000W超高功率激光切割機(jī)技術(shù)亮點(diǎn)

切割厚度

25000w超高功率激光切割機(jī)突破了30mm行業(yè)的切割極限，將碳鋼板的切割厚度刷新至60mm甚至70mm，不銹鋼板的切割厚度更是飆升至80mm以上。

切割速度

此次發(fā)布的超高功率激光切割機(jī)，其加工速度比普通金屬切割機(jī)的加工速度提高了數(shù)倍。在超大功率激光切割機(jī)的幫助下，用戶可以在幾小時內(nèi)完成幾乎一周的工作，同時單位輸出值急劇上升。

電力的勞動力和生產(chǎn)成本等脫落成倍。

圖2 鑄鐵床身

鑄鐵床身

除了光學(xué)要求外，設(shè)備還需要有超承重的機(jī)械結(jié)構(gòu)。切割機(jī)結(jié)構(gòu)采用邦德自主研發(fā)的鑄鐵床技術(shù)（圖2）。切割機(jī)采用最小抗拉強(qiáng)度200兆帕的片狀石墨鑄鐵一次鑄造。碳含量、抗壓強(qiáng)度、減振性和耐磨性都有較大提高。床層間隙靈敏度和熱靈敏度都比較高，以前也較低，具有良好的潤滑性能、耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性，減少了床層振動引起的加工誤差，也減少了設(shè)備在使用中的損耗。穩(wěn)定性比普通焊接床提高30%，加工精度提高30%，焊接床精度可保持50年甚至更長時間。

S系列超高功率激光切割機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

自動更換激光噴嘴

在激光切割中，經(jīng)常需要根據(jù)切削材料的厚度和材料來更換噴嘴，因此如何高效、快速地更換噴嘴，保證每一次更換都是萬無一失，保持精度，是激光切割領(lǐng)域的一個技術(shù)問題。然而，為了實(shí)現(xiàn)噴嘴的自動更換，必須使控制系統(tǒng)達(dá)到很高的精度，并與高精度的傳動系統(tǒng)配合，才能實(shí)現(xiàn)。各種技術(shù)困難使大多數(shù)企業(yè)望而卻步。因此，多年來，行業(yè)一直采用人工更換噴嘴的形式，這種形式效率低下，需要技術(shù)人員重復(fù)工作；其次，很難保證更換的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

面對技術(shù)難題，邦德成功地開發(fā)自動噴嘴替換功能。僅在觸摸屏上相應(yīng)的操作的噴嘴自動更換功能，實(shí)現(xiàn)自動噴嘴更換，校準(zhǔn)和清洗激光頭，完全自動化的噴嘴，解放不僅人力，也能保證精度和每個替換的穩(wěn)定性;和S系列具有豐富和精確的控制系統(tǒng)中，根據(jù)不同的材料和厚度自動更換噴嘴板的，無需手動改變噴嘴的時間，提高了加工效率; S系列還具有清潔功能和自動校準(zhǔn)，激光頭的校準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)清洗噴嘴和完全自動化的，從而降低人工返工的量;此外，S系列作為一個整體，實(shí)現(xiàn)全封閉保護(hù)，該名成員，并提高人的安全。

閃電穿孔工藝

金屬材料在切割前必須打孔。邦德自主研發(fā)的雷電穿透技術(shù)具有穿透時間短、熱聚焦能量小、起點(diǎn)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。保持伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以保證最佳的切割效果。試驗(yàn)數(shù)據(jù)可大大減少射孔時間約90％，提高處理效率，連續(xù)射孔穩(wěn)定性高，廢孔率從約10％降低到約0.3％，大大提高了工件的完整性。同時節(jié)省了氣體和功耗，減少了激光和切割頭的損傷風(fēng)險，提高了材料利用率。

亮切模塊

債券削減光模塊是獨(dú)立的研究和豐富的開創(chuàng)性的激光切割設(shè)備光明的一面發(fā)展。明亮的切換模塊突破溶液殘留毛刺慢性病傳統(tǒng)激光切割鋁材料，不再需要的時間和精力，并成本的二次打磨工序。

碳鋼極限切割

在激光切割行業(yè)，30mm一直是碳鋼切割的極限，S系列突破了這一極限。碳鋼的最大切削厚度已達(dá)到60mm，S系列還可與光亮切削模塊相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)30mm以下所有碳鋼板的光亮切割（圖4）。

圖4 碳鋼極限切割

厚板極限小孔切割

在激光切割領(lǐng)域，已經(jīng)考慮到板的厚度是切割孔的最小直徑，而S系列實(shí)現(xiàn)了板厚度的0.2倍或更小的最小孔徑(圖5)。

圖5 厚板極限小孔切割

完美尖角切割工藝

完美鋒利的切割處理（6）鍵為高品質(zhì)的切削碳鋼鑄坯開發(fā)的新技術(shù)，相比以前的標(biāo)準(zhǔn)切削工藝，新技術(shù)明亮的側(cè)餾分更快，更小斜率部分（35毫米鋼單絲15側(cè)）。

圖6 完美尖角切割

鑄鋁橫梁

S系列采用航空級鑄鋁橫梁（圖7），重量輕，剛性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)高速、高精度、高質(zhì)量的同時切割。 

圖7 鑄鋁橫梁

全封閉式激光防護(hù)玻璃

S系列采用全封閉激光防護(hù)玻璃，結(jié)合激光防護(hù)玻璃和煙霧采集系統(tǒng)，隔離激光對人體的傷害，保護(hù)自然環(huán)境。

關(guān)于高功率激光切割機(jī)的結(jié)束語

板作為國家現(xiàn)代化不可缺少的板材品種，已被廣泛應(yīng)用于大口徑管道，壓力容器，鍋爐，橋梁，海上平臺，各類船舶，坦克，裝甲車輛，建筑構(gòu)件，建筑機(jī)械等，所以領(lǐng)域處理板的水平無疑是一個國家重工業(yè)水平的標(biāo)志之一。國內(nèi)超高功率激光切割機(jī)的出現(xiàn)將使得這些行業(yè)在一個新的階段躍升迎來，將產(chǎn)生不可估量的影響，中國的工業(yè)發(fā)展。

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