三菱电机推出两款新型CV系列3D CO2激光加工系统

2021-10-19 10:21

据外媒optics.org最新报道，三菱电机（Mitsubishi Electric）日前推出了两款新的CV系列3D CO₂激光加工系统，专门用于切割碳纤维增强塑料(CFRP)，后者是一种轻量化、高强度的汽车材料。

这两款新型号设备将于10月20日至23日在名古屋国际展览馆名古屋港展览中心(Port Messe Nagoya)举行的MECT 2021 (Mechatronics Technology Japan 2021)上展出。

全新CV系列型号3D CO2激光加工系统，图源：三菱电机

据介绍，其材料处理系统配备了CO₂激光振荡器，将振荡器和放大器集成到同一个外壳中，该公司称这是“世界首例”。与CV系列的材料加工头一起，这种设计可以帮助实现高速和精密加工，以实现CFRP产品的大规模生产。三菱电机表示，这是迄今为止使用以前的加工方法无法实现的。

近年来，汽车行业越来越多地呼吁减少二氧化碳排放，提高燃料效率，使用更轻的材料，以实现更大的续航里程。这推动了CFRP这种相对较新型的材料的需求不断增长。另一方面，使用现有技术进行碳纤维增强塑料加工存在着运营成本高、生产率低和废物处理等问题。因此，业界迫切需要一种新的处理方法来破除这一瓶颈。

而本次三菱电机推出的CV系列，将通过实现远优于现有加工方法的高生产率和加工质量来克服这些挑战，帮助促进CFRP产品的大规模生产。此外，新系列的生产制造过程能减少浪费，更加环保可持续。

三菱电机表示，对于CFRP的激光切割，平常广泛用于切割钣金的光纤激光器却无用武之地——因为树脂对光束的吸收率极低，所以树脂需要从碳纤维上通过热传导熔化。而虽然CO₂激光器虽然对碳纤维和树脂都有较高的激光能量吸收率，传统的钣金切割CO2激光器由于对树脂的热输入较高、脉冲波形不陡，不适合切割CFRP。

让人惊喜的是，CV系列3D同步突破了陡脉冲波形和高输出功率两大难点。该集成-MOPA(主振荡器功率放大器)系统3轴正交型CO₂激光振荡器，使振荡器和放大器集成到同一个外壳；另外，它能够将低功率振荡的光束转换成适合切割CFRP的陡脉冲波形。

三菱电机推出两款新型CV系列3D CO2激光加工系统

激光振荡器设计；(右)脉冲波形图像。图源：三菱电机

三菱电机表示，将陡峭的脉冲波形和CFRP切割所需的高光束功率结合起来，可以实现异常的处理速度——比切割和水射流等现有处理方法快6倍左右，从而有助于提高生产率。

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