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激光切割机发展趋势及使用中常见的问题

2013-08-08 11:55
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  激光切割机是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现将工件割开,属于热切割方法之一。

  1994年湖南大学激光研究所研制成功国内第一台析架式折叠准封离型切割与焊接激光器,并获得国家发明专利。每台设备的售价只有国外产品的1/2. 2003年3月,中科院长春光机与物理研究所研制的“数控激光管材加工设备”,改变了我国石油行业依赖进口设备加工管材的局面。这标志着我国制造先进装备的能力已达到国际先进水平。之后,济南铸锻所数控机械公司开发制造出国产第一台LC2-18*30型交换式双工作台双边驱动数控精密激光切割机。在设计上突破了两项关键技术,一是解决了轴双边驱动时两个电极的同步问题,二是解决了升降工作台8个气缸的同步问题。

  2004年9月,华工科技成功推出第一台国产化高性能激光切割机。2007年国内大型激光切割设备的销售额达到15亿元,在中低端产品方面基本占领国内市场,并有部分产品出口。但与美国、欧盟、日本等发达国家相比,我国的激光切割设备仍然停留在低端产品阶段,而且高功率激光器、激光专用控制系统、激光光束传输控制、激光切割专有技术等绝大部分核心技术还依赖进口。目前,国际上德国通快 TRUMPF公司、瑞士百超BYSTRONIC和意大利PRIMA等国际知名公司已经开发出大功率、大幅面、高速、飞行光路、多维立体、数控自动的激光切割机。在高端激光切割系统领域,我国与国际先进水平存在较大差距,产品基本依赖进口,每年不得不花费数十亿元从国外引进相关技术与设备。如船舶制造业中厚钢板的激光切割设备、三维立体激光切割设备、有色金属激光切割设备等,引进价格昂贵、订货周期长、售后服务无法及时保证,严重制约了我围困民经济的发展。并且由于国外在该领域出口对我国有明确的限制,采用许可证制度,严格规定该项技术不能用于军工、航空航天等领域,因此我国急需突破该项技术。

  一、激光切割机的发展趋势

  1、高速、高精度激光切割机由于大功率激光器光束模式的改善及32位微机的应 用,为激光切割设备的高速、高精度创造了有利条件。

  2、厚板切割和大尺寸工件切割的大型激光切割机随着可用于激光切割激光器功率 的增大,激光切割正从轻工业薄板的钣金加工向着重工业厚板切割方向发展。

  3、三维立体多轴数控激光切割机,为了满足汽车、航空等工业的立体工件切割的 需要,目前已发展了各种各样的五轴或六轴三维激光切割机,数控轴数达到九轴,加工速度快,精度高。在先进国家的汽车生产线上,激光切割机器人的应用愈来愈多。目前,三维激光切割机正向高效率、高精度、多功能和高适应性方向发展,其应用范围将会愈来愈大。

  4、激光切割单元自动化和无人化为了提高生产率和节省劳动力,目前激光切割正 向着激光切割单元(FMC)和无人化、自动化方向发展。发展这种单元自动化系统,必须依赖于现金的自动控制、网络控制技术及计算机生产辅助管理系统技术等。国外已有各种各样的激光切割单元可供应市场,并有由6台大型激光切割机为核心组成的无人化的切割生产线在工厂运行。

  5、紧凑型和组合一体化数控激光切割机随着激光器提及的缩小和功率的增大,以 及辅助装置的不断完善,出现了把激光器、电源、主机、控制系统和冷却水循环装置等紧密地组合在一起,形成占地面积小、功能完善的整套紧凑型激光切割机。此外,激光切割技术正与激光焊接、激光表面淬火等激光加工工艺组合,以发展一机多用,进一步提高设备的利用率。

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