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激光切割机 |
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2013年国内激光切割机行业发展趋势分析 |
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| http://cn.newmaker.com
8/7/2013 4:07:00 PM
佳工机电网
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2013年刚刚过去了一半，从这半年的发展情况来看，我国的激光切割设备继续保持上升，各主要的经济指数也都实现了回升，激光切割机行业继续处于高速发展时期，激光设备成为优势的产业，地方政府也开始重视对这一产业的投入，一些曾经处于劣势的激光企业也开始振作起来，并取得了很大的进步。
近年来，随着国内经济状况的不断改善，我国的激光产业获得了飞速的发展，政府也一直非常重视这一产业的发展。激光切割机设备是我国金属加工行业、重点工业领域不可缺少的工具。目前，激光切割机厂家要想在未来激光切割机行业中创造不一样的市场，那么就要实现自主生产，不能依赖国外的配件，而且全部配件必须为自动化装备，只有这样，才能更好地占有市场。
激光切割机广泛应用于各行各业
数控激光切割机在很多领域都非常广泛地应用，如汽车行业、船舶行业、发电设备、航空航天、军用设备等。随着科技的迅猛发展，为了提高产品精度和效率，对数控切割机的要求也逐步提高。以下是各行业对数控激光切割机的加工要求。
数控激光切割机在各行各业得到广泛应用，是因为其高效率高精度的特点能知足各行各业日益进步的加工要求。跟着科技的迅猛发展，未来机械产业的加工要求将更高，为使数控切割性能知足不断进步的加工要求，各行业对数控激光切割机提出了下列要求：
汽车发念头和车身冲压件出产线具有连续、高效、高可靠性的特点，汽车行业要求能专门研究汽车零部件的工艺特点、与汽车行业相互交流共同研发具有模块化、系列化的成套柔性出产线。柔性出产线以汽车发念头缸体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴、箱体等枢纽加工件加工为对象，适应混流出产的模块快速组合可重组出产线，把握机能评价、误差溯源、质量控制与治理集成技术，开发高速精密、机能可靠的数控切割机，同时具有高速取料、辅助设备如具有去毛刺功能等。
大型船舶的枢纽加工件集中在大功率柴油机的机座、机架、气缸体、缸盖、活塞杆、十字头、连杆、曲轴，以及减速箱传动轴、舵轴和推进器等，枢纽加工件材质为特种合金钢，一般为小批加工，要求加工成品率100%。枢纽加工件具有重量大，外形复杂、精度高，加工难度大等特点。大型船舶枢纽件加工需要具有大功率、高可靠性以及多轴的重型、超重型数控切割机。
发电设备枢纽加工件重量大，外形特殊、精度高、加工难度大、价格昂贵，如核电站压力容器单件重达400~500吨，大型汽轮机和发电机的转子单件重超过百吨，要求可靠工作30年以上。因此，发电设备枢纽件制造需要的数控切割机特点是大规格、高刚度、高可靠性。
航空产业典型零件的结构特点是大量采用整体薄壁结构，外形复杂。为了增加航空器的机动性，增加有效载荷和航程，降低本钱，进行轻量化设计和广泛采用新型轻质材料。现在大量采用铝合金、高温合金、钛合金、高强度钢、复合材料、工程陶瓷等。结构复杂的薄壁件、蜂窝件外形复杂，孔、空穴、沟槽、加强筋等较多，工艺刚性差。根据航空产业加工件的结构特点和加工要求，要求数控切割机具有足够的刚性、操纵简朴、人机界面清晰、要求样条插补、过程平均控制，以减少对拐角处加工精度的影响，具有在线丈量仿真功能。
光纤激光切割机和传统大功率激光切割机比较
光纤激光切割技术仅在近3到5年内出现。虽然很多公司刚开始了解此技术，但也开始意识到光纤激光切割和较普通的二氧化碳激光切割之间的差异。随着切割技术的不断改进，而光纤激光切割成为目前本行业最前进的技术之一。
热能切割方法主要包括火焰、等离子和激光切割技术，其中激光切割可实现最好的切割质量，尤其是对于直径和厚度比小于1：1的精细特征和孔切割。这样一来，激光切割技术成为本行业中最适合要求严格精细切割的方法。
而在激光切割的范畴中，光纤激光切割获得很多的关注，因为它既提供了二氧化碳激光切割可实现的速度和切割质量，而且维护和操作成本显著降低。所以这使得光纤激光切割前景良好,许多专家相信它会很快代替其他的激光切割系统。
光纤切割的主要优势
二氧化碳激光切割技术中，二氧化碳气体是产生激光光束的介质。然而，光纤激光是通过二极管和光纤电缆进行传输工作的。光纤激光系统通过多个二极管泵浦产生激光束，然后通过挠性光纤电缆传输至激光切割头，而非通过反射镜传输光束。这样有很多优势，首先是切割床尺寸。气体激光技术中反射镜必须设定在一定的距离内，和其不同，光纤激光技术无范围限制。而且甚至可以将光纤激光安装在等离子切割床的等离子切割头旁边，二氧化碳激光切割技术无此可选件。同样，在和同等功率的气体切割系统比较时，由于光纤弯曲的能力使得该系统显得更加紧凑。
光纤切割技术最重要且有意义的优势应该就是其能效性。凭借光纤激光完整的固态数字模块、单一设计，光纤激光切割系统拥有高于二氧化碳激光切割的电光转换效率。对于二氧化碳切割系统的各个电源单元来说，实际一般利用率约为8%至10%。而对于光纤激光切割系统来说，用户可以期望更高的电源效率，大约在25%至30%间。换句话说，光纤切割系统整体消耗的能源比二氧化碳切割系统少约3至5倍，使得能效提高至大于86%。
光纤激光具有短波长的特性，从而提高切割材料对光束的吸收性，而且使得能够切割如黄铜和铜以及非导电性材料。更加集中的光束产生较小的焦点和较深的焦深，这样光纤激光可以快速切割较薄材料以及更加有效地切割中等厚度材料。切割厚至6mm的材料时，1.5kW光纤激光切割系统的切割速度相当于3kW二氧化碳激光切割系统的切割速度。因为光纤切割的运行成本低于普通二氧化碳切割系统的成本，所以这可以理解为输出量提高而商业成本降低。
同样存在维护的问题。二氧化碳气体激光系统需要定期维护；反射镜需要维护和校准，谐振腔需要定期维护。另一方面，光纤激光切割解决方案几乎不需要任何维护。二氧化碳激光切割系统需要二氧化碳作为激光气体，由于二氧化碳气体的纯度问题，谐振腔内会污染，需要定期清理。对于一个数千瓦级二氧化碳系统来说，此项每年至少花费2万美元。另外，许多二氧化碳切割需要高速轴流涡轮机输送激光气体，而涡轮机的需要维护和翻修。最后，和二氧化碳切割系统相比，光纤切割解决方案更加紧凑，并且对地球的影响小，所以需要更少冷却，而且能源消耗明显降低。
较少的维护和较高能效相结合使得光纤激光切割和二氧化碳激光切割系统相比，排放较少的二氧化碳，而且更加环保。
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