隨著全球經濟的復甦和雷射技術的快速發展,雷射切割系統已廣泛應用於航空航太、軌道交通、汽車製造、鈑金加工等重點產業。光纖雷射切割機的問世無疑是整個雷射切割史上一個劃時代的里程碑。剪切、沖壓和彎曲是金屬板材製造的傳統方法。這些方法在加工過程中都離不開模具,加工過程中往往要組裝上百個模具。模具的廣泛使用不僅增加了產品的時間成本和資金成本,也降低了產品加工的精度,影響產品的重複性,不利於生產流程的改變。這不利於提高生產效率。
採用雷射加工技術可在生產過程中節省大量模具,縮短生產時間,降低生產成本,並提高產品精度。雷射切割沖壓件還可以確保模具設計的準確性。沖裁是先前的噴漆工序,通常會修改其尺寸。透過雷射切割和沖裁零件的試製,可以更準確地確定沖裁模具的尺寸,這已成為鈑金加工批量生產的基礎。
為什麼光纖雷射器作為切割機的光源能夠在短時間內迅速佔領市場並受到大家的廣泛推崇?概括起來,主要有以下幾點:
1.光纖雷射的短波長為1070nm,是CO2雷射波長的1/10,有利於被金屬材料吸收,使其切割碳鋼、不鏽鋼、純鋁、黃銅等高反光材料材料。光纖雷射切割機比傳統CO2雷射切割機具有更快的切割速度。
2.雷射光束品質高,可以實現更小的光斑直徑。即使在工作距離較長、焦深較深的情況下,仍能提供較快的加工速度並大幅降低工件公差。以IPG 2000W光纖雷射產生器為例,0.5mm碳鋼的切割速度可達40m/min。
3.光纖雷射發生器是綜合成本最低的雷射發生器,可以節省大量成本。由於光纖雷射的電光轉換效率高達30℅,因此降低了電力和冷卻的公用成本。以相同功率2000W光纖雷射和CO2雷射液氮切割2mm厚不鏽鋼為例,光纖雷射比CO2雷射每小時節省33.94元。以每年7200小時的工作時間計算,光是電費就需要一台2000W的光纖雷射。與同功率CO2雷射相比,每年可節省高達25萬元。同時,光纖雷射的切割速度是CO2的兩倍,後續的維護和空間的節省使得光纖雷射切割機成為許多製造商的首選鈑金製造。
4.泵浦二極體壽命長、免維護,使光纖雷射成為各廠商的首選。光纖雷射泵浦源採用電信級高功率單芯結半導體模組,平均無故障時間超過10萬小時。單芯結半導體模組不需要水冷,並且可以輕鬆引入雙包層光纖,效率極高。不需要複雜的光學聚焦和導光系統。單芯結可以產生與陣列相同的高輸出功率、更高的光束品質和更長的運行時間。光纖雷射的活性纖芯直徑極小,避免了傳統雷射的熱透鏡效應。能量傳輸在光纖波導中進行,無需單獨的組件。光纖光柵取代傳統雷射中的腔鏡,形成諧振腔。 ,無需調整和維護,使光纖雷射在使用過程中基本上不需要維護。
5.光纖雷射具有體積小、重量輕、結構緊湊、導光靈活等特點,易於整合到運動系統中。這降低了使用大型切割平台的複雜性;這些重量更輕的部件採用更少的部件和更輕的結構,可以高速移動,在保證精度的同時減少了運動能量的消耗,同時為製造商節省了大量的佔地成本。
6.光纖雷射具有超高的穩定性,在一定的衝擊、振動、高溫或灰塵下仍能正常運作。及其惡劣的環境,表現出極高的耐受力。正是由於光纖雷射切割機具有許多獨特的優勢,將加速其在全球雷射切割市場的擴張。因此,高功率光纖雷射的市場滲透將掀起系統供應領域的狂潮。首先,光纖雷射可能會從CO2雷射供應商手中奪取市場份額。在高功率CO2雷射供應商眼中,光纖雷射正逐漸成為一個不斷成長且競爭激烈的對手。其次,光纖雷射可以透過吸收那些尚未對CO2雷射器表現出興趣的新系統整合商來擴大金屬雷射機市場。第三,當今許多具有系統整合能力的全球公司都提供平板切割機。當他們遇到新的競爭時,他們採取的措施大多是在行銷組合中加入雷射機,這三個要素正在推動當前雷射切割市場的變化。