在金屬加工領(lǐng)域,切割是不可或缺的重要工藝之一。在20世紀(jì)70年代第一臺激光切割機誕生以后,激光切割因其能量集中、易于操作、高柔性、高效率、低成本等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于汽車、機車車輛制造、冶金等工業(yè)領(lǐng)域,被公認(rèn)為是替代傳統(tǒng)加工最有效的手段之一,享有“制造系統(tǒng)共同的加工者”的美譽。
然而,隨著實際應(yīng)用的不斷深入,傳統(tǒng)激光機體積龐大、分立元件多、維護困難、壽命短等缺點日益顯現(xiàn),在一定程度上制約了金屬加工技術(shù)的發(fā)展。在這種背景下,光纖激光技術(shù)應(yīng)需而生。
隨著市場對光纖激光的認(rèn)同,眾多機床廠商也加快了對光纖激光技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)。光纖激光切割機相較于普通二氧化碳激光切割機,空間和氣體消耗量更省,光電轉(zhuǎn)化率更高,是一款節(jié)能環(huán)保的新產(chǎn)品,有著巨大的市場潛力。
光纖激光切割機
薩瓦尼尼——高動態(tài)光纖激光切割機L3
作為世界鈑金行業(yè)的杰出代表,意大利薩瓦尼尼公司的光纖激光切割機已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
2010年,薩瓦尼尼推出了最新型的高動態(tài)光纖激光切割機L3。此款激光切割機專門為光纖激光切割所設(shè)計制造,獨有的激光發(fā)生源,具有低耗能的優(yōu)點,同時減少了機器對環(huán)境的影響。L3光纖激光切割機無論從構(gòu)造、發(fā)生器、激光切割頭以及軟件系統(tǒng),都一如既往地追求完美,為客戶帶來高速、精確、穩(wěn)定和完美的切割表現(xiàn)。在CIMT2011上,很多客戶給予了很高的評價。
構(gòu)架:沿用薩瓦尼尼飛行機構(gòu)
從機床構(gòu)造理論出發(fā),L3光纖激光切割機沿用了薩瓦尼尼光纖激光切割機的飛行機構(gòu)。承載光束傳輸非常穩(wěn)定,并允許快速、準(zhǔn)確的定位和加工工件。由于減小了激光發(fā)生器和冷水機的體積,機床布局更緊湊。取消了外光路,專為光纖激光所設(shè)計的機器,突破了設(shè)計的限制,使Y軸的移動更簡便輕巧,同時加速度達到2.5g。
發(fā)生器:創(chuàng)新技術(shù)的光纖發(fā)生器
薩瓦尼尼集合以往在鈑金加工及切割上的經(jīng)驗,創(chuàng)新地推出了光纖的發(fā)生器,從而達到了經(jīng)濟高效的優(yōu)勢。
激光切割頭:新技術(shù)的核心
薩瓦尼尼對激光切割頭進行了進一步的優(yōu)化,讓光纖可以動態(tài)傳輸激光。優(yōu)化設(shè)計并采用了直線電機,使Z軸上的移動更精確,并減少了慣性的影響,定位更精準(zhǔn)、快速。同時,激光切割頭使用單一聚焦透鏡,安裝于可插入式的透鏡盒內(nèi),可以高質(zhì)量地完成不同厚度、不同材料的激光加工,從而高速的完成切割。
軟件:擁有EtherCAT高速交換的SIX專利控制系統(tǒng)
Ethercat高速交換系統(tǒng)的革新使薩瓦尼尼SIX控制系統(tǒng)更加優(yōu)化,保證了高動態(tài)與高速切割的完美表現(xiàn)。SIX數(shù)控系統(tǒng)控制移動方向、光源的聚焦與參數(shù)和輔助氣體,保證切割的準(zhǔn)確性。
為了保證L3完美的切割,配置了薩瓦尼尼創(chuàng)新的專有技術(shù)TRADJUST,在切割過程中其和CAM Laser要求的數(shù)據(jù)完美結(jié)合,自動生成動態(tài)的、優(yōu)化的機床軸運動軌跡和最佳功率值。
薩瓦尼尼L3光纖激光切割機同其他柔性系統(tǒng)一樣,可以采用各種板料裝卸配置,并且很容易和FMS系統(tǒng)或AJS系統(tǒng)實現(xiàn)集成。在柔性線上的優(yōu)勢讓薩瓦尼尼的機器都可以連接成線,降低了人為干預(yù),減少了加工時間,提高了生產(chǎn)率和加工質(zhì)量。
百超:最新光纖激光BySprint Fiber 3015
百超的產(chǎn)品涵蓋了激光切割機、高壓水切割機、折彎機等鈑金加工專業(yè)機床。在光纖激光這一塊,百超也不甘落后。2007年,百超在德國慕尼黑光電展上展出了其最新光纖激光切割機BySprint Fiber 3015。2010年3月,首次在中國市場展出,并在2011年的CIMT 2011展會上重點推薦。
這款光纖激光切割機床在百超成熟的機械系統(tǒng)上配備了Fiber 2000光纖激光發(fā)生器,成為百超產(chǎn)品系列最新的一款產(chǎn)品。光纖激光切割機為金屬切割提供了更加靈活的解決方案,不僅可以切割碳鋼、不銹鋼和鋁,還能夠高效率、低成本、高精度切割有色金屬銅和黃銅。光纖激光切割機主要用于切割4mm以下金屬薄板,能獲得前所未有的高效率和高精度。
核心優(yōu)勢:穩(wěn)定性
BySprint Fiber 3015最大優(yōu)勢是它的穩(wěn)定性。這款光纖激光切割機的激光發(fā)生器、數(shù)控系統(tǒng)、軟件驅(qū)動、床身及所有的部件都是百超自己的產(chǎn)品,百超掌握了全部的核心技術(shù),這就使得整個系統(tǒng)處于一個最優(yōu)的狀態(tài)。
上下料系統(tǒng):配備ByTrans Extended升級版
3015配備了百超的ByTrans Extended升級版智能化自動上下料系統(tǒng),應(yīng)用更加靈活。升級版ByTrans只需增加少量投資,就可以獲得兩倍儲存能力。ByTrans升級機型有兩個原料托盤:附加儲存板材,或提供保護板材,或儲存切割好的大工件。如果原料托盤只用于儲存普通板材,切割過程中可以從兩個托盤中取料,可儲存兩倍板材,整個系統(tǒng)更加優(yōu)化高效,自動化程度更高,產(chǎn)量大幅度提高。如果工件表面不能劃傷,需要第二個原料托盤儲存保護板材。根據(jù)編程,保護板材可以自動放置在兩張已切割板材之間,同時保護材料更容易使已切割板材分離,也可以在訂單的開始和結(jié)束時作出自動標(biāo)識。ByTrans升級版可輕松處理大尺寸工件,可自動將工件暫時儲存在第二個托盤中,并把廢料放在指定位置,減少手動分料,大大提高了整個系統(tǒng)的產(chǎn)量。
發(fā)生器:Fiber 2000
在百超成熟的ByTrans機械系統(tǒng)上配備了Fiber 2000光纖激光發(fā)生器,2000W的功率使得切割機具有足夠的能量切割到12mm厚的板材。
切割頭:專為光纖激光而設(shè)計
3015的切割頭是百超專門為光纖激光而設(shè)計的,與BySprint Fiber能夠完美匹配。激光光束通過光纖傳輸到切割頭,不是通過二氧化碳激勵以及反光鏡。簡捷的激光光路傳輸與高科技光纖激光發(fā)生器以及成熟的機械技術(shù)組合在一起,運行和服務(wù)成本非常低。
軟件系統(tǒng):保證切割效率
百超的機械、軟件及CNC系統(tǒng)確保BySprint Fiber 3015產(chǎn)品具有高動態(tài)性能,能夠把激光發(fā)生器的潛在能量最大程度地轉(zhuǎn)換成速度,從而大幅度地提高切割效率。
BySprint Fiber光纖激光切割機外形美觀,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,與激光發(fā)生器整合在一起,不需要額外空間??梢院芊奖愕亟咏ぜ?,安全性能高。能夠快速高效地加工薄板。
大族激光#p#分頁標(biāo)題#e#:G3015F系列大功率光纖激光切割機
身披大紅外袍的大族激光G4020F、G6020F光纖激光切割機是在G3015F的基礎(chǔ)上研發(fā)推出的,一經(jīng)亮相就艷驚四座。這個根據(jù)鈑金市場大幅面需求和高功率光纖切割技術(shù)的需要而量身定制的激光切割機產(chǎn)品,延續(xù)了G3015F強大的切割能力、“飛一般”的切割速度、極低的運行成本、優(yōu)異的穩(wěn)定性、高質(zhì)量的加工效果和強大的柔性適應(yīng)能力,繼續(xù)引領(lǐng)著鈑金加工的新時代。據(jù)介紹,大族激光是國內(nèi)最早將高功率光纖激光技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的激光設(shè)備制造廠商,自2009年至今,一直引領(lǐng)國內(nèi)高功率光纖激光技術(shù)的革新和發(fā)展,并積累了大量的客戶現(xiàn)場使用經(jīng)驗和工藝研發(fā)成果。截止發(fā)稿時,此設(shè)備國內(nèi)累計發(fā)機已達150余臺套,市場占有率達90%以上。
產(chǎn)品設(shè)計與配置
G4020F激光切割機同樣采用龍門雙驅(qū)結(jié)構(gòu)形式,橫梁為ZL205A航空鑄鋁件,二者均由退火后粗加工,經(jīng)過二次振動時效處理后精加工而成;傳動方面配備了進口高剛性精密減速機及磨削齒輪齒條、高精度直線導(dǎo)軌等高效傳動機構(gòu)。整機通過專業(yè)的激光切割專用數(shù)控系統(tǒng)集合而成。
自G3015F(加工幅面3米×1.5米)推向市場后,市場對G4020F、G6020F(加工幅面分別為4米×2米,6米×2米)等大幅面切割機床的需求日漸顯現(xiàn),大族激光推出的G4020F、G6020F機床在同等性能的情況下,滿足了客戶更大幅面的加工需求,深受廣大客戶認(rèn)同。
激光器:IPG高功率激光器
G4020F、G6020F選用了德國IPG高功率光纖激光器。作為大族激光戰(zhàn)略合作伙伴的IPG公司是國際知名的光纖激光器生產(chǎn)、制造和銷售的先驅(qū),是全球最大的光纖激光制造商,它生產(chǎn)的高效光纖激光器、放大器等均走在世界前端。IPG的產(chǎn)品有著非常高的穩(wěn)定性、免維護、光束質(zhì)量優(yōu)異等先進性,廣泛用于各種板材乃至有色金屬的激光切割、焊接加工領(lǐng)域。此激光發(fā)生器通過光閘后可實現(xiàn)一器多機,多機可以同時、分時進行工作,最大程度的利用激光功率,提高生產(chǎn)效率。目前已成為高功率光纖設(shè)備需求客戶的首選品牌。
軟件系統(tǒng):PA8000數(shù)控系統(tǒng)
傳統(tǒng)高功率激光加工設(shè)備主要由高精密機床、CO2激光器及數(shù)控系統(tǒng)等三大塊構(gòu)成,而大族激光是唯一一家在這三個領(lǐng)域都擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的公司。大族激光光纖系列切割機床設(shè)備采用的PA8000系統(tǒng)由大族激光和德國PA公司共同研發(fā),自主生產(chǎn)和銷售,其擁有先進的系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)、基于PC-Based的領(lǐng)先技術(shù)、完善的五軸功能、高速高精控制、豐富的CNC功能選項、先進的實時內(nèi)核、強大的數(shù)據(jù)保護功能和最為重要的真正的開放式設(shè)計等諸多優(yōu)勢,被廣大客戶廣泛認(rèn)可。
在操作方面,此系統(tǒng)簡單且不繁復(fù),人性化的操作理念被較好地融入到系統(tǒng)中,并不斷得到革新和加強。針對客戶使用情況的不斷研發(fā),不但使系統(tǒng)的科技含量、自動化程度和靈活性逐步得到提高,同時,功能的全面化也減少了對人的依賴。
“新寵”魅力何在?
百超的BySprint Fiber3015切割機自2007年在慕尼黑光電展上推出后,受到了一些OEM的、定型的、大批量的產(chǎn)品加工客戶的廣泛歡迎。“高效激光切割能夠帶來高回報,越來越多的國內(nèi)用戶選擇百超成為其合作伙伴”。
薩瓦尼尼集團更是全面停止二氧化碳激光切割機的生產(chǎn),全力投入光纖切割機的研制。目前在全球來說,光纖激光切割機已售出近200臺,遍布29個國家。
作為民族品牌的大族激光,在國內(nèi)最早將光纖技術(shù)應(yīng)用到實際生產(chǎn)中,經(jīng)歷了市場應(yīng)用的嚴(yán)格檢驗后取得了優(yōu)異的銷售業(yè)積和客戶廣泛的認(rèn)同,截止2011年3月份,銷售業(yè)積已超過去年同期水平,預(yù)計全年的銷售臺數(shù)可達400-500臺。
如此紅火的市場業(yè)積,讓我們不禁要問:光纖激光切割,這位時下的“寵兒”到底有著什么樣的過人之處,讓市場圍著它轉(zhuǎn)呢?
能耗更低成本更省
相對于傳統(tǒng)的二氧化碳激光切割機,薩瓦尼尼L3高動態(tài)光纖激光切割機沒有外光路,激光發(fā)生器也無需維護,減少了電能消耗,使用的能耗只占傳統(tǒng)的二氧化碳激光切割機的30%,從而可以降低約50%的運行成本。
BySprintPro3015采用低能耗半導(dǎo)體電源4400w激光發(fā)生器,能耗更低。
大族光纖系列激光切割機因其配備的激光器光電轉(zhuǎn)換率奇高,所配的冷水機等附屬設(shè)備功率負(fù)載需求就很小,因此耗電量極低,是傳統(tǒng)二氧化碳激光切割機的20%-30%,并且其獨有的6mm以下不銹鋼空氣切割技術(shù)等先進的工藝技術(shù),節(jié)約了氮氣消耗,更加綠色環(huán)保。
速度更快 效益更高
L3在設(shè)計上取消了外光路,專為光纖激光所設(shè)計的機器,突破了設(shè)計的限制,使Y軸的移動更簡便輕巧,同時加速度達到2.5g。2000瓦的功率相當(dāng)于二氧化碳設(shè)備3000瓦的水平,最快時速度可超過一倍(取決于加工材料的不同)。單位加工時間可加工工件的數(shù)量增多,生產(chǎn)效率和產(chǎn)能都得到了很大提高。
BySprintPro3015最大軸向加速度可達12m/s2,加工1mm金屬板材切割速度快如閃電可達50m/min。極短的零件加工時間,極大地降低了整個系統(tǒng)的運行成本。
大族激光的光纖系列切割機電光轉(zhuǎn)換速率高達25%-30%,遠大于二氧化碳激光器不到10%的轉(zhuǎn)換率,切割0.5mm不銹鋼板的速度為40m/min。采用高精度、高響應(yīng)的驅(qū)動及傳動系統(tǒng),運動速度快,加速能力強,最大加速度1.5g。切割1毫米鋼板可以達到20m/min,目前這一參數(shù)廣泛被同行所使用,據(jù)最新產(chǎn)品數(shù)據(jù)顯示,1毫米鋼板切割已具備35m/min的能力。
應(yīng)用更廣維護簡單
光纖激光切割機的推出使銅、鋁等高反材料的激光大批量切割成為可能,完全解決了之前用戶擔(dān)心用傳統(tǒng)的CO2切割機切割高反材料會損壞激光器的問題。而薩瓦尼尼光纖激光切割機使得這一問題迎刃而解,因為其可以廣泛地切割不同的材料,并且達到最佳的切割效果和切割速度。2千瓦的光纖激光切割機最大可以切割18mm低碳鋼,20mm不銹鋼,8mm鋁(鎂合金)以及5mm的紫銅和黃銅。對于極限厚度的材料的切割質(zhì)量取決于所工件要求的幾何圖形尺寸,材料的質(zhì)量和系統(tǒng)的運行條件,同時使操作環(huán)境百分百安全。大族激光G4020F光纖系列切割機在切割鋁、銅等高反射材料方面也有優(yōu)異表現(xiàn),其空氣切割高反材料鋁的先進、穩(wěn)定的工藝技術(shù),目前處于領(lǐng)先地位;設(shè)備采用光纖傳輸,不需要復(fù)雜的反射鏡等導(dǎo)光,不需要調(diào)整外光路。對灰塵、震蕩、沖擊、濕度、溫度具有很高的容忍度,能勝任惡劣的工作環(huán)境,基本免維護,使用壽命可達10萬小時甚至更長。BySprint3015采用了獨特的保護窗監(jiān)控系統(tǒng)確保了切割鏡的高度可靠性,而且能確保BySprint Fiber的切割環(huán)境長期健康安全可靠。#p#分頁標(biāo)題#e#
L3由于激光源的高效率,取消了激光氣體,降低了運行和維護成本。同時,采用了光源反射控制系統(tǒng),保證了設(shè)備的穩(wěn)定和安全。
“新寵”能否獨霸?
盡管現(xiàn)在市場對于光纖激光切割機的需求不斷增大,激光切割機生產(chǎn)廠商也普遍看好這類產(chǎn)品,認(rèn)為光纖激光切割機將是主流發(fā)展方向。但是,這位“新人”是否真的能夠完全取代二氧化碳激光切割等方式,而獨霸市場呢?
大族激光有關(guān)人員認(rèn)為,光纖激光技術(shù)必將成為未來鈑金加工行業(yè)的領(lǐng)跑者,尤其在薄板切割、三維切割、焊接和超大幅面機床應(yīng)用等領(lǐng)域,其高超的柔性加工和優(yōu)異的光傳輸質(zhì)量將獨領(lǐng)風(fēng)騷。但二氧化碳激光設(shè)備暫時無法被完全取代。
百超(上海)精密機床有限公司董事總經(jīng)理王鶴齡認(rèn)為,光纖并不是萬能的,光纖激光切割的主要優(yōu)勢是在4mm以下的鋼板,針對這些板材能夠體現(xiàn)光纖激光切割高的生產(chǎn)效率和切割質(zhì)量。而對4mm以上的鋼板切割,二氧化碳激光切割無論是在切割速度、加工質(zhì)量都要優(yōu)于光纖激光切割。王總認(rèn)為,我們不能被“光纖激光”這個所謂的高科技誤導(dǎo)了,而要根據(jù)加工的板材來正確地選擇切割的方式。
薩瓦尼尼認(rèn)為,對于任何一個剛投入市場的新技術(shù)來說,客戶都有一個接受的過程,光纖激光切割技術(shù)也不例外。很多客戶在接觸薩瓦尼尼光纖激光切割機時,對于切割效率、質(zhì)量、以及光纖激光對人體的影響這些問題都會有一些疑問。但是,當(dāng)大家現(xiàn)場觀看薩瓦尼尼光纖激光切割設(shè)備切割演示時,這些疑問全部得到了很好的解答。
如今,越來越多傳統(tǒng)的CO2激光切割機生產(chǎn)商也把產(chǎn)品的重點投入到光纖激光切割機上,也更進一步證明,光纖激光切割作為一個趨勢,勢必在不遠的將來,隨著技術(shù)的不斷完善,完全取代CO2激光切割機。而薩瓦尼尼做為倡導(dǎo)光纖激光切割技術(shù)的領(lǐng)先者,希望能與中國的金屬加工企業(yè)一起,帶來新設(shè)備的同時,更將先進的生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)理念帶到中國客戶中。
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