自激光技術被引進鈑金加工行業(yè)以來，激光切割機就憑借速度快、精度高、更環(huán)保等優(yōu)勢受到市場歡迎。近十年我國激光切割市場一直保持高速增長，推動我國激光產(chǎn)業(yè)及高端制造業(yè)發(fā)展的進程。2021年，我國激光切割市場達280.1億元。

激光切割頭是激光切割機的核心部件之一，是激光通向材料表面的“最后一棒”，切割頭的核心光學技術對加工質量有著最直接的影響。隨著激光切割機核心光源的變化與功率提升，激光切割頭也經(jīng)歷了多次升級換代，在智能制造日益普及的當下，激光切割頭也在朝智能化方向發(fā)展。

百超迪能自成立以來一直深鉆激光切割頭的核心光學技術。隨著激光切割智能化的趨勢日益明顯，百超迪能與瑞士百超總部進行跨國聯(lián)合研發(fā)，推出了百超迪能第7代激光切割頭：By-Power智能切割頭。

YAG固體激光時代——憑借自研切割頭占領60%市場

實際上，早在2008年公司初創(chuàng)之時，迪能激光就已開始自主研發(fā)生產(chǎn)切割頭。當時國內激光切割機市場正處于起步階段，市面上的激光切割機主要以CO2激光切割機和YAG激光切割機為主。迪能激光作為國內激光行業(yè)的早期開拓者，帶領團隊自主研發(fā)生產(chǎn)銷售YAG激光切割機。但在當時，國內激光企業(yè)缺乏對激光切割頭的自產(chǎn)能力，進口切割頭幾乎是國內YAG激光切割機廠家的必選項。

為確保設備擁有穩(wěn)定可靠的加工品質優(yōu)先于同行業(yè)，迪能激光在研發(fā)YAG激光切割機的同時也在研發(fā)切割頭。隨著核心光學技術壁壘被研發(fā)團隊突破，迪能激光在2008年就自主研發(fā)出適用于YAG固體激光切割機的手動調焦切割頭，并使迪能激光的YAG固體激光切割機擁有優(yōu)于同行更好的匹配度和穩(wěn)定性。

基于這一核心優(yōu)勢，迪能激光研發(fā)生產(chǎn)的YAG固體激光切割機在2008年至2014年占領中國市場約60%的份額，名列行業(yè)前茅。而迪能激光通過研發(fā)切割頭取得的成功，也激勵了一批國內激光設備廠投身切割頭研發(fā)的工作。

從手動到自動——瑞士百超入局推動切割頭升級換代

2011年，光纖激光切割機開始在中國市場嶄露頭角，此時的用戶需求也開始發(fā)生變化。迪能激光敏銳感知到市場變化，并于2011年率先研發(fā)設計了更具性價比優(yōu)勢，也更便于客戶操作的技術升級版手動調焦切割頭。這款切割頭很好地適應了光纖激光切割機市場的早期發(fā)展，迪能激光也憑借500W和1000W以上兩款全新研發(fā)的切割頭穩(wěn)住了市場地位。

2016年5月，瑞士百超集團收購迪能激光51%股份，成為迪能激光的最大股東，迪能激光的發(fā)展也從民營階段進入合資階段，品牌升級為百超迪能 。百超迪能在吸收了瑞士百超積淀幾十年的先進理念后，技術水平突飛猛進，其切割頭的設計和質量也達到一個新高度。

當時的激光切割機工人們可謂“苦手動調焦久矣”，手動調焦不僅效率低下，且精確度也難以保證?；趯蛻粜枨蟮闹匾?，百超迪能啟動了自動調焦切割頭的研發(fā)計劃。憑借對客戶需求的深入了解與強大的研發(fā)實力，百超迪能于2016年研發(fā)出第三代激光切割頭——采用脈沖控制的自動調焦切割頭。這款切割頭大幅提升了穿孔和切割速度，減輕了客戶手動調焦的痛苦。

此后幾年，百超迪能不斷優(yōu)化自動調焦切割頭的設計理念，并順應激光切割機的高功率發(fā)展趨勢不斷升級換代。經(jīng)過幾年的改進與迭代，百超迪能進一步提高了激光切割頭的抗污染、抗腐蝕、抗老化性能與密封性，增強了切割穩(wěn)定性與切割精度。

萬瓦時代——巨資打造無塵室及加工中心，嚴苛工藝環(huán)環(huán)相扣

2018年，我國激光切割市場開始邁入萬瓦階段。盡管有大量企業(yè)入局萬瓦市場，并有不少企業(yè)試圖研發(fā)萬瓦切割頭，但最終能達到穩(wěn)定量產(chǎn)的屈指可數(shù)。

百超迪能的技術人員向筆者透露：“萬瓦切割頭難就難在流程控制上，這是很多廠家無法解決的難題，百超迪能也是在近兩年引入瑞士百超的流程標準后才實現(xiàn)萬瓦切割頭突破的。越是高功率的切割頭，對環(huán)境的要求就越苛刻。為滿足切割頭生產(chǎn)環(huán)境的要求，我們引進了百超的無塵技術標準，斥資數(shù)百萬打造了一個10級的無塵潔凈室。此外，針對萬瓦切割頭的研發(fā)生產(chǎn)工作，我們對員工制定了非常嚴苛的流程標準，包括設計、出圖、開發(fā)、五軸加工、檢測、清洗等。只有每個環(huán)節(jié)都嚴格檢驗，最終的成品才不存在瑕疵。”

在加工工藝方面，百超迪能也斥巨資打造了加工工藝中心，包括五軸加工設備與一系列檢測設備、高精密儀器等。憑借這些巨資打造的加工環(huán)境和嚴苛的工藝流程，百超迪能于2019年解決了與萬瓦激光器的適配問題，推出了適配12-15kW、可切割50mm碳鋼板、50mm不銹鋼的切割頭。

瑞士百超全資控股——切割頭全面走向智能化

2020年10月，瑞士百超集團全資控股百超迪能。此后，百超迪能研發(fā)團隊自主創(chuàng)新能力不斷上升，針對坡口切割和智能化趨勢，對激光切割頭進行了個性化設計。

2021年，在瑞士百超技術的支持下，百超迪能開發(fā)出具有高精密、智能化、一體化等優(yōu)勢特點的第五代激光切割頭，該款切割頭準直腔體和聚焦腔體通過五軸聯(lián)動（工件加工精度達0.01mm ）一體化加工成型，精密度大幅提升。同時，該款切割頭引入了智能檢測與自動清潔的理念，通過內嵌傳感器來檢測切割頭的實時運行狀況，并在腔體內增加潔凈裝置，可將作業(yè)產(chǎn)生的灰塵自動排出，避免人工手動操作。

2022年，百超迪能的智能化切割頭全新升級。通過與瑞士百超集團的跨國聯(lián)合研發(fā)，最新款By-Power切割頭的智能化程度進一步升級，包括：具備溫度、壓力、濕度等重要因素的實時監(jiān)測功能；憑借優(yōu)良的冷卻系統(tǒng)和熱管理，讓切割頭始終處于45℃以下的恒溫狀態(tài)；同時，還可通過手機APP實時監(jiān)控，快速掌握切割頭實時運行狀態(tài)及溫度、濕度、壓差等作業(yè)指標。

硬件方面，最新款By-Power切割頭采用非球面凸面光學鏡片，承受性能更好，透光率更高；高品質的光學鏡片，膜熱吸收率低，光速性能更強，可極速達到熱平衡，確保厚板切割穩(wěn)定；采用獨立的保護鏡片機艙，用戶可輕松打開保護鏡片腔體進行維護，操作更便捷等。

針對坡口切割的應用，百超迪能先后開發(fā)出激光切管機坡口切割頭和平面坡口切割頭。2021年研發(fā)生產(chǎn)的切管機坡口切割頭，功率覆蓋1-4kW，采用±45°擺動切割創(chuàng)新專業(yè)設計，能最大化地利用激光能量并優(yōu)化到達工作面的光斑質量，適用于各類定制化管材切割。2022年研發(fā)生產(chǎn)的平面坡口切割頭則將“高功率”與“±45°旋轉操作”完美結合，實現(xiàn)平面內任意形狀45度坡口切割，具備響應性更高、運動速度更快、結構更緊湊等優(yōu)點。

小結

縱觀百超迪能研發(fā)激光切割頭的14年發(fā)展歷程，我們可以看到中國激光切割頭發(fā)展歷程的縮影以及百超迪能以客戶為本、積極解決客戶痛點的服務理念。

早期，迪能激光打破進口壟斷，成為YAG固體激光切割市場的優(yōu)勝者，引領并推動了中國切割頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；中期，迪能激光/百超迪能圍繞客戶痛點，屢次迭代升級滿足客戶需求，推動激光切割頭從手動到自動，再朝著智能化的方向邁進；當下，百超迪能跨國聯(lián)合研發(fā)，為更高功率的激光應用提供更智能、更高效的解決方案；未來，百超迪能還將按照智能制造的標準，打造出更全面、更智慧的激光加工解決方案，推動激光產(chǎn)業(yè)進入智能時代。