激光切割功率逐步提高 萬瓦切割頭填補(bǔ)國內(nèi)空白 —— 文章正文2019-08-27

1. 近年來，激光技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色。隨著中國制造業(yè)向高端化、智能化轉(zhuǎn)型進(jìn)程的推進(jìn)，傳統(tǒng)加工工藝已難以滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)更高效率、更高精度的要求。激光技術(shù)憑借其效率高、耗材少、材料變形小、對(duì)加工對(duì)象適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)滲透率不斷提高，成為高端制造中不可或缺的重要加工工具。

   激光切割的市場(chǎng)現(xiàn)狀

   在眾多的工業(yè)應(yīng)用中，激光切割市場(chǎng)占據(jù)著最主要的份額。而隨著光纖激光器的普及與中厚板材加工需求的增長，優(yōu)勢(shì)明顯的高功率激光切割機(jī)逐漸成為市場(chǎng)新寵。與中小功率激光切割機(jī)相比，同等厚度的板材高功率激光切割機(jī)的效率更高。此外，伴隨著功率大幅提高，切割工藝也隨之發(fā)生了革命式的升級(jí)，在保證切割效率的同時(shí)還大大降低了用戶加工的成本，同時(shí)也解決了“厚碳鋼板生產(chǎn)不穩(wěn)定”等老大難問題。

   

   早在2017年，大族激光、奔騰激光等國內(nèi)領(lǐng)先的激光設(shè)備廠商便先后推出了12KW的激光切割設(shè)備并實(shí)現(xiàn)小批量出貨。到了2018年，12KW激光切割機(jī)在各大展會(huì)上如雨后春筍般涌現(xiàn)，而在大族激光、奔騰激光推出15KW激光切割設(shè)備之后，領(lǐng)創(chuàng)激光、宏山激光、邦德激光、力星激光等激光設(shè)備廠商也均先后推出自己的15KW產(chǎn)品。2019年，大族激光與奔騰激光再次更新激光切割的功率上限，推出20KW光纖激光切割機(jī)并推向終端市場(chǎng)。國產(chǎn)光纖激光器也逐步突破功率的限制，從12KW，到20KW、25KW，目前市面上最高已推出功率為30KW的光纖激光器。

   萬瓦設(shè)備難點(diǎn)何在？功能部件成主要制約

   盡管我國高功率激光應(yīng)用發(fā)展迅速，但功能部件的穩(wěn)定性成了制約超高功率激光切割設(shè)備發(fā)展的障礙，切割頭適配功率的增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于激光器與激光切割機(jī)功率的增長。

   激光切割機(jī)切割頭的主要組成部分有噴嘴、聚焦透鏡和聚焦跟蹤系統(tǒng)。噴嘴是光纖激光切割機(jī)床上最常用的易耗件，主要有平行式、收斂式和錐形式三種，切割質(zhì)量與噴嘴的形式和噴頭尺寸有著密不可分的關(guān)系。

   聚焦透鏡是切割頭的核心部件，激光器射出的原始光束經(jīng)過透鏡聚焦， 才能形成高能量密度的光斑。隨著市場(chǎng)對(duì)大功率激光器的需求上升，傳統(tǒng)透鏡焦深和焦斑存在制約關(guān)系，增加焦深必然引起焦斑尺寸的擴(kuò)大，在很多情況下無法滿足激光加工的要求，長焦深、高分辨的聚焦透鏡成為了新的市場(chǎng)需求。聚焦透鏡的焦距和焦點(diǎn)位置都對(duì)激光切割質(zhì)量有影響，高速切割薄型材料適合選用短焦長透鏡，切割厚工件適合選用長焦長透鏡。

   激光切割機(jī)聚焦跟蹤系統(tǒng)一般是由聚焦切割頭和跟蹤傳感器系統(tǒng)組成，在激光切割機(jī)加工的過程中能夠防止撞板和高低不平切割不理想的情況，迅速處理圖形并且降低產(chǎn)品的次品率。目前，主要有兩種形式的跟蹤系統(tǒng)，第一種是電容式傳感器跟蹤系統(tǒng)，又被稱為非接觸式跟蹤系統(tǒng)；第二種是電感式傳感器跟蹤系統(tǒng)，又被稱為接觸式跟蹤系統(tǒng)。

   目前，國內(nèi)高功率切割頭市場(chǎng)呈現(xiàn)普雷茨特一家獨(dú)大的局面，大多數(shù)萬瓦級(jí)以上的激光切割機(jī)配備的都是普雷茨特的切割頭。在這樣的局面下，國內(nèi)企業(yè)奮起直追，大族激光、華工激光、奔騰激光等設(shè)備廠商也為自己的高功率激光設(shè)備穩(wěn)定而加大了對(duì)切割頭的研發(fā)投入并取得一定成果，而蘇州釙鐳自動(dòng)化、武漢奧森迪科、上海嘉強(qiáng)自動(dòng)化、深圳萬順興等切割頭廠家也都取得一定突破。據(jù)了解，釙鐳自動(dòng)化推出了能承受15kW超高功率的切割頭并已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，30kW切割頭技術(shù)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)突破。
   

   

   PoHeader 30000W切割頭