近年來,奔(ben)(ben)騰激光(guang)不(bu)(bu)斷進行激光(guang)切(qie)割設(she)備(bei)性能革(ge)命(ming)、功率(lv)革(ge)命(ming)、速(su)(su)度革(ge)命(ming)、質量革(ge)命(ming),始終不(bu)(bu)曾停(ting)歇勇(yong)攀新(xin)峰的步伐,取得了(le)許多新(xin)的技術和應(ying)(ying)用(yong)(yong)突破。本文介紹了(le)奔(ben)(ben)騰激光(guang)獲(huo)得國際(ji)首臺套稱號(hao)產品——30kW高速(su)(su)高精超厚板(ban)智能激光(guang)切(qie)割成(cheng)套裝備(bei)的四大(da)關鍵技術突破、切(qie)割工藝創新(xin)和工業應(ying)(ying)用(yong)(yong)優勢,展示(shi)了(le)30kW激光(guang)切(qie)割不(bu)(bu)同金(jin)屬材料(liao)的速(su)(su)度與極限切(qie)割厚度等(deng)主要應(ying)(ying)用(yong)(yong)指標,以及(ji)如何通過超高功率(lv)激光(guang)工藝創新(xin)來提升機床切(qie)割質量與效率(lv),開拓(tuo)工業應(ying)(ying)用(yong)(yong)領域廣(guang)闊的市場前景。
2022年(nian)(nian)1月,奔(ben)騰激(ji)光“30kW高速高精超厚板智能激(ji)光切(qie)割成套裝備”獲得了(le)浙(zhe)江省經信廳批準的國際首(shou)臺(tai)套產品稱(cheng)號(hao)。再次彰顯奔(ben)騰激(ji)光在高功(gong)率激(ji)光切(qie)割裝備領域已處于(yu)世界領先地位(wei)。2021 年(nian)(nian)投放(fang)市(shi)場后(hou)受到客戶普遍好評,2021年(nian)(nian)銷售(shou)額達到一億元(yuan)以上,并(bing)實現(xian)小批量出口,國內市(shi)場占(zhan)有率位(wei)居前列。
目(mu)前,這(zhe)款30kW高速高精超(chao)(chao)厚板智能激(ji)光(guang)切割(ge)成套裝備已實現多項(xiang)專利成果(guo)。如今,40kW的BOLT8“磁懸浮”系(xi)列超(chao)(chao)高功率激(ji)光(guang)切割(ge)機已經完成測(ce)試,并投入使(shi)用。
支持超厚整板切割的高動態響應重載獨立式床身機械結構設計
這款30kW激光切割(ge)裝備采用大(da)型重載數(shu)控機(ji)床多(duo)模態組合設(she)計原(yuan)理和(he)數(shu)字化(hua)分析方法,使得機(ji)床底(di)座擁有(you)優良的動(dong)態特性(xing)、靜態特性(xing)、熱特性(xing)和(he)穩定性(xing)。
超(chao)(chao)高功(gong)率(lv)的(de)(de)激光光源對于機(ji)床(chuang)設計提出更(geng)高、更(geng)新的(de)(de)要求。首先是機(ji)床(chuang)熱(re)管理(li)問(wen)(wen)題。超(chao)(chao)高功(gong)率(lv)激光切割材料(liao)時,機(ji)床(chuang)床(chuang)身(shen)和工件(jian)材料(liao)都會產生(sheng)(sheng)明顯的(de)(de)熱(re)脹效應,從(cong)(cong)而(er)影響(xiang)機(ji)床(chuang)精度(du)穩定性;其次是超(chao)(chao)厚整板重(zhong)(zhong)載(zai)所致的(de)(de)應力微變形問(wen)(wen)題。超(chao)(chao)高功(gong)率(lv)激光切割裝備要切割40-100mm厚的(de)(de)鋼板,當把12m*2.5m幅面(mian)的(de)(de)整板工件(jian)放在(zai)工作臺上,其負載(zai)重(zhong)(zhong)力會使得焊接件(jian)構成的(de)(de)機(ji)床(chuang)床(chuang)身(shen)產生(sheng)(sheng)不(bu)同程度(du)的(de)(de)彈性變形,在(zai)切割過程中還(huan)存(cun)在(zai)板材工件(jian)重(zhong)(zhong)量和重(zhong)(zhong)心的(de)(de)動態變化,從(cong)(cong)而(er)對機(ji)床(chuang)動態運行精度(du)產生(sheng)(sheng)影響(xiang)。
為(wei)了(le)解決這(zhe)一難題,奔騰激光提出了(le)分(fen)體(ti)雙機床中空結(jie)構設計方(fang)案,床身與工作臺支撐(cheng)分(fen)體(ti)的優勢包括熱隔離、重載(zai)應力隔離和實現(xian)厚板(ban)滿(man)幅面(mian)高(gao)精(jing)度(du)(du)(du)穩(wen)定(ding)切割;在閃電8機床上,采用基于高(gao)精(jing)度(du)(du)(du)光柵(zha)尺的導軌精(jing)度(du)(du)(du)閉環動(dong)(dong)態補償伺服驅動(dong)(dong)系統,實現(xian)高(gao)速和高(gao)精(jing)度(du)(du)(du)長期穩(wen)定(ding)運行(xing)。

全數字總線式高速高精度控制系統及邏輯環網專用通訊的操作系統
奔騰激光自主研發了全新一代(dai) Z32 Florens 系列全數字總線式數控系統及(ji) Smart Manager 6 控制系統軟件(jian)。
Z32 Florens全(quan)數字總(zong)線(xian)式數控系統(tong)采用雙(shuang)PC硬(ying)件架構,由下位機做(zuo)伺服電機控制,上位機做(zuo)外圍控制,通過高速數字總(zong)線(xian)實現邏輯環網專用通訊,使伺服驅動與CNC通訊更加(jia)快(kuai)捷(jie),機床運行速度和響應速度更快(kuai);支持(chi)豐富的端口(kou)類型。
Smart Manager 6 控(kong)(kong)制系統軟件在(zai)自研Z32 Florens 系列數控(kong)(kong)系統硬件平臺優(you)化定(ding)制開發,硬件和軟件配合(he)起(qi)來精度(du)更(geng)高(gao),延遲更(geng)短(duan),傳(chuan)輸速度(du)快,穩定(ding)性(xing)更(geng)高(gao)。具有完備的(de)(de)切(qie)割工(gong)藝參數數據庫,對(dui)超高(gao)功率激光采用“材料-厚度(du)-功率”分(fen)段匹配機制,實現智能化切(qie)割工(gong)藝支持。全面的(de)(de)監(jian)控(kong)(kong)系統,可對(dui)設(she)備運行(xing)中(zhong)的(de)(de)每一(yi)步驟進行(xing)管(guan)理,進一(yi)步使設(she)備的(de)(de)動態性(xing)能、運行(xing)精度(du)及(ji)穩定(ding)性(xing)得到極大(da)提升。

支持超高功率的智能激光切割頭及智能光束控制系統
智(zhi)能激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割(ge)頭(tou)及智(zhi)能光(guang)(guang)(guang)束控制(zhi)系(xi)統是超(chao)高功(gong)率激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割(ge)成套裝備(bei)的“刀尖”技術。奔騰(teng)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)首次提出(chu)基于邊緣計算原理的超(chao)高功(gong)率激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割(ge)頭(tou)“光(guang)(guang)(guang)-機(ji)-電(dian)-算”新系(xi)統架(jia)構,開發出(chu)徹底解決焦點漂移問題(ti)的自適應(ying)動(dong)態調焦新技術和超(chao)高功(gong)率激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)切割(ge)頭(tou)。
超高功(gong)率激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)的(de)(de)焦(jiao)點漂移(yi)(yi)問(wen)題主(zhu)要源(yuan)于激(ji)光(guang)切(qie)(qie)割(ge)(ge)頭內部(bu)光(guang)路系統熱透鏡效(xiao)應、折射率梯度(du)分布(bu)效(xiao)應和(he)機械結(jie)構熱變形(xing),切(qie)(qie)割(ge)(ge)頭內部(bu)的(de)(de)光(guang)學透鏡組在長時間的(de)(de)切(qie)(qie)割(ge)(ge)過程中由于受(shou)到(dao)高功(gong)率激(ji)光(guang)的(de)(de)長時間照射,使光(guang)束(shu)聚焦(jiao)后的(de)(de)焦(jiao)點位置發(fa)生非受(shou)控波動現(xian)象。未開啟自適應動態(tai)調焦(jiao)功(gong)能時,受(shou)切(qie)(qie)割(ge)(ge)頭焦(jiao)點漂移(yi)(yi)影響,30kW的(de)(de)焦(jiao)點漂移(yi)(yi)測試結(jie)果(guo)可達到(dao)±4mm。這意味著,當焦(jiao)點漂移(yi)(yi)到(dao)±4mm范圍時,便很難保(bao)證切(qie)(qie)割(ge)(ge)效(xiao)果(guo)和(he)穩定(ding)性,尤其在厚板切(qie)(qie)割(ge)(ge)時無(wu)法保(bao)證切(qie)(qie)割(ge)(ge)效(xiao)率和(he)切(qie)(qie)割(ge)(ge)質量。
基于(yu)激光(guang)切(qie)割(ge)(ge)頭(tou)內部光(guang)路系統(tong)(tong)熱致(zhi)焦(jiao)點漂(piao)移的(de)光(guang)機熱一體(ti)化仿真結果,對切(qie)割(ge)(ge)頭(tou)和(he)控(kong)制(zhi)軟(ruan)件做(zuo)了多項創新,設計出“光(guang)-機-電(dian)-算(suan)”新系統(tong)(tong)架構(gou)的(de)超高功率激光(guang)切(qie)割(ge)(ge)頭(tou)。在(zai)切(qie)割(ge)(ge)頭(tou)內部布置多源溫度(du)傳(chuan)感器、壓(ya)力傳(chuan)感器和(he)雜散光(guang)傳(chuan)感器,采用D-S證據(ju)理(li)論數(shu)據(ju)融合原則實現在(zai)線焦(jiao)點漂(piao)移量的(de)邊緣端高速計算(suan)和(he)動(dong)態變(bian)焦(jiao)補(bu)償,將(jiang)超高功率激光(guang)切(qie)割(ge)(ge)過程(cheng)的(de)動(dong)態焦(jiao)點漂(piao)移控(kong)制(zhi)在(zai)允許(xu)范圍內,保(bao)障了厚板長時間切(qie)割(ge)(ge)穩定性。

同時,自適應(ying)光(guang)學(xue)調焦(jiao)智(zhi)能激光(guang)切(qie)割(ge)(ge)頭采用M2.5光(guang)學(xue)放大系數設計,并且使用了長焦(jiao)距的聚(ju)焦(jiao)鏡,提高(gao)被(bei)聚(ju)焦(jiao)后的激光(guang)瑞(rui)利長度(du)(du),使厚板切(qie)割(ge)(ge)時得到更為(wei)垂(chui)直的割(ge)(ge)縫。在保證穩定切(qie)割(ge)(ge)的同時,比普通切(qie)割(ge)(ge)頭提升(sheng)了切(qie)割(ge)(ge)效率30%-50%以上(shang)(shang),斷面質量(liang)和垂(chui)直度(du)(du)也得到明顯提升(sheng)。開發的低氣壓切(qie)割(ge)(ge)噴嘴,大幅降低運行成本,省氣可達60%以上(shang)(shang)。
五軸聯動RTCP激光坡口切割擺頭
當(dang)前,激(ji)光坡(po)(po)口(kou)切(qie)(qie)割(ge)也是一(yi)大(da)應(ying)用熱點(dian)。激(ji)光坡(po)(po)口(kou)切(qie)(qie)割(ge)是熱變形小、切(qie)(qie)口(kou)質量佳的(de)一(yi)種新型坡(po)(po)口(kou)加工手(shou)段。在高(gao)功率(lv)激(ji)光切(qie)(qie)割(ge)裝(zhuang)備(bei)上配備(bei)坡(po)(po)口(kou)切(qie)(qie)割(ge)擺頭,能(neng)夠靈(ling)活(huo)地(di)將(jiang)傳(chuan)統切(qie)(qie)割(ge)、焊接、銑削等多(duo)道工序完(wan)(wan)成的(de)坡(po)(po)口(kou)加工一(yi)次完(wan)(wan)成,大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)加工效(xiao)率(lv)、提(ti)升(sheng)(sheng)產品質量、提(ti)高(gao)工件(jian)精度,以及節省資源(yuan)和(he)成本(ben),推動了應(ying)用行業的(de)技術創新和(he)裝(zhuang)備(bei)升(sheng)(sheng)級(ji)。
奔騰激(ji)光(guang)自主研(yan)發(fa)的(de)(de)(de)(de)五(wu)軸聯動(dong)(dong)RTCP激(ji)光(guang)坡(po)口切(qie)割擺(bai)頭,在三個(ge)機床運動(dong)(dong)軸 X、Y、Z 的(de)(de)(de)(de)基礎上(shang),坡(po)口切(qie)割擺(bai)頭引入(ru)了兩個(ge)旋轉(zhuan)軸。旋轉(zhuan)軸的(de)(de)(de)(de)引入(ru)使得刀(dao)尖(即激(ji)光(guang)束聚焦焦點(dian))的(de)(de)(de)(de)運動(dong)(dong)轉(zhuan)化為旋轉(zhuan)運動(dong)(dong)和線(xian)性運動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)耦合,基于(yu)Z32 Florens系列(lie)數控系統定制開(kai)發(fa)的(de)(de)(de)(de)RTCP功能可保證(zheng)刀(dao)尖點(dian)(激(ji)光(guang)束聚焦焦點(dian))與(yu)刀(dao)軸點(dian)(激(ji)光(guang)束光(guang)軸)自動(dong)(dong)沿坡(po)口軌跡運動(dong)(dong)。
通常來(lai)說,單(dan)坡(po)相(xiang)對(dui)比較容(rong)易做,但V坡(po)、K坡(po)、留根(gen)坡(po)等加(jia)工難度很(hen)大,主要源于定位和(he)(he)一致性等問題。坡(po)口切(qie)割中,由(you)于不(bu)同(tong)坡(po)口角度的(de)變化會導致切(qie)割高度的(de)變化,如果不(bu)能及時(shi)進(jin)行高度調(diao)整,就必然會影(ying)響實(shi)際切(qie)割的(de)工件(jian)精(jing)度。對(dui)此(ci),奔騰(teng)激光采(cai)用全閉環控制調(diao)高系(xi)統(tong)來(lai)校(xiao)準機床精(jing)度(0.01mm),同(tong)時(shi)在標準噴(pen)嘴(zui)和(he)(he)噴(pen)嘴(zui)補(bu)償模(mo)式上設置校(xiao)準功(gong)能,從(cong)而使(shi)更換噴(pen)嘴(zui)時(shi)無需調(diao)光芯和(he)(he)調(diao)焦距。

這款30kW激光切割(ge)裝備解決了超(chao)厚板材、高(gao)(gao)速(su)切割(ge)、高(gao)(gao)精度高(gao)(gao)質量(liang)切割(ge)過程的穩(wen)定性(xing)技(ji)術(shu)難(nan)題,為中國高(gao)(gao)端(duan)裝備制造提供(gong)一種新(xin)的加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝和方式。該設(she)備已(yi)經(jing)(jing)在市場上運(yun)行了1年多,目前(qian)有(you)60多臺30kW設(she)備在客戶現場使用,均反(fan)饋其穩(wen)定性(xing)優異。經(jing)(jing)過專家鑒定結論(lun),30kW裝備的相(xiang)關技(ji)術(shu)指標達(da)到國際同類技(ji)術(shu)前(qian)列水平。
這(zhe)款30kW高速高精(jing)超厚板(ban)智(zhi)能激光切割成套(tao)裝備(bei)也(ye)實現了不(bu)少(shao)切割工(gong)藝(yi)的創新突破(po)。
首先(xian),研發了快速(su)無(wu)渣切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)厚(hou)板工藝技術(shu),使無(wu)渣切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)厚(hou)度提(ti)(ti)高5-10mm。通常而(er)言,高功率切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)碳鋼時采用空氣切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge),可大大提(ti)(ti)高切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)速(su)度。但空氣切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)厚(hou)板時時會產(chan)生大量掛(gua)渣而(er)不被采用。譬如20kW激光(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji)采用空氣切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)時,無(wu)渣切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)厚(hou)度只能(neng)達到(dao)(dao)15mm。奔(ben)騰(teng)激光(guang)通過引(yin)入空分自混裝置實現無(wu)渣切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)工藝創新(xin),可提(ti)(ti)高碳鋼切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)厚(hou)度到(dao)(dao)20mm。倘若采用30kW和40kW激光(guang)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)機(ji),無(wu)渣切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)(ge)厚(hou)度則能(neng)提(ti)(ti)高更多。

其次,研發了(le)碳(tan)(tan)鋼(gang)中(zhong)厚板(20-70mm)的高(gao)質(zhi)量(liang)(liang)切(qie)(qie)割工(gong)藝。通常而言,厚板切(qie)(qie)割質(zhi)量(liang)(liang)的6項評價指標包(bao)括切(qie)(qie)割精度(du)(du)、垂直度(du)(du)、斷面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)(du)、尖角保護、小孔(kong)(kong)切(qie)(qie)割和智能(neng)收刀(dao)等。圖7-9分別展示(shi)了(le)3款(kuan)零件(jian)(jian):圖7是采用12kW功率(lv)氣(qi)體切(qie)(qie)割25mm碳(tan)(tan)鋼(gang)時的斷面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)(liang);圖8是采用20kW功率(lv)氧氣(qi)切(qie)(qie)割50mm碳(tan)(tan)鋼(gang)時的斷面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)(liang)。重點(dian)來(lai)看圖9,這是奔騰激(ji)光(guang)為(wei)三一集團某(mou)工(gong)程車輛零件(jian)(jian)做的高(gao)質(zhi)量(liang)(liang)切(qie)(qie)割下料工(gong)藝測試,采用20kW激(ji)光(guang)功率(lv)切(qie)(qie)割40mm碳(tan)(tan)鋼(gang),輪廓尺寸(cun)精度(du)(du)0.05mm,切(qie)(qie)孔(kong)(kong)直徑8mm,切(qie)(qie)割斷面(mian)(mian)表面(mian)(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)(du)12.5μm,割縫垂直度(du)(du)0.1mm。實(shi)現了(le)厚板無掛渣,無收刀(dao)瑕疵,無需二次加工(gong),高(gao)亮面(mian)(mian),高(gao)垂直度(du)(du),高(gao)精度(du)(du),高(gao)速(su)激(ji)光(guang)零件(jian)(jian)制造的新突破。

激(ji)光(guang)(guang)切(qie)割(ge)作為(wei)一(yi)次工具革命,解決了(le)(le)傳(chuan)統等(deng)離子(zi)和火(huo)焰切(qie)割(ge)精(jing)度(du)低、污染大、速(su)度(du)慢(man)等(deng)問題。航(hang)空航(hang)天、軌道交通、工程機(ji)械產業的(de)(de)迅猛發展對厚金屬板材切(qie)割(ge)提出了(le)(le)更高要求,提高激(ji)光(guang)(guang)切(qie)割(ge)裝機(ji)功率、實現對更厚金屬材料的(de)(de)精(jing)細切(qie)割(ge)成了(le)(le)全球激(ji)光(guang)(guang)設備升級(ji)亟待破(po)解的(de)(de)“卡脖(bo)子(zi)”難題。因此,這款30kW的(de)(de)超高功率激(ji)光(guang)(guang)切(qie)割(ge)設備在工程機(ji)械、重卡制造、船舶制造、石油化工、鐵(tie)塔制造、橋梁、機(ji)場(chang)、建模、國(guo)防(fang)軍工等(deng)應用(yong)領域(yu)也尋覓到廣泛的(de)(de)用(yong)武之地(di)

以往,中低(di)功(gong)率(lv)激(ji)(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)設備(bei)(bei)無法(fa)(fa)進(jin)行(xing)厚(hou)板切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge),所以無法(fa)(fa)替代在(zai)工業應用領域廣泛使用的(de)等(deng)離(li)子(zi)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)設備(bei)(bei)。通過研發20kW\30kW\40kW超高(gao)功(gong)率(lv)激(ji)(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)成套(tao)裝(zhuang)備(bei)(bei),其與等(deng)離(li)子(zi)設備(bei)(bei)的(de)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度相比呈(cheng)現出明顯(xian)優勢。以20mm碳鋼為例,300A等(deng)離(li)子(zi)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度約為2.5m/min,40kW激(ji)(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度則為7.5m/min,20kW激(ji)(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)也能達到4m/min。另外(wai),針(zhen)對50mm的(de)碳鋼,40kW激(ji)(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度可(ke)達到1.4m/min。高(gao)功(gong)率(lv)激(ji)(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)厚(hou)板的(de)工藝研究(jiu)還在(zai)繼(ji)續,其切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)速(su)度還有進(jin)一步提升的(de)空(kong)間。毋庸置(zhi)疑,超高(gao)功(gong)率(lv)激(ji)(ji)光(guang)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)裝(zhuang)備(bei)(bei)完全(quan)能夠取代等(deng)離(li)子(zi)設備(bei)(bei)。

圖12反應(ying)了(le)(le)針對(dui)不(bu)(bu)同板(ban)材(cai)、不(bu)(bu)同功率的激(ji)光切割(ge)金屬(shu)材(cai)料的極限能力。例如,20kW激(ji)光切割(ge)不(bu)(bu)同金屬(shu)材(cai)料的最大切割(ge)能力:不(bu)(bu)銹鋼(gang)100mm,碳鋼(gang)70mm,鋁(lv)板(ban)80mm;而40kW激(ji)光切割(ge)的最大切割(ge)能力是:不(bu)(bu)銹鋼(gang)220mm,碳鋼(gang)130mm,鋁(lv)板(ban)200mm。激(ji)光切割(ge)板(ban)厚、切割(ge)速度的大幅提(ti)升,極大拓展了(le)(le)其工業應(ying)用場景。

相較于傳統等離子切(qie)割(ge)設備,超高功(gong)率激光(guang)切(qie)割(ge)設備在綜合經濟效益方(fang)面也彰顯諸多優勢(shi)。歸納(na)而(er)(er)言,其速度提升了300%,精度提高了300%,運行成(cheng)本(ben)則降低(di)了70%;可(ke)(ke)以實現切(qie)孔、尖角、坡口等多功(gong)能加工;環(huan)保(bao)無(wu)污染;通過切(qie)縫(feng)共(gong)邊和(he)留邊排(pai)版,能夠省(sheng)料3%-5%。因此(ci),超高功(gong)率激光(guang)切(qie)割(ge)成(cheng)套裝備已經展現出(chu)不可(ke)(ke)估量的(de)(de)經濟效益。譬如,1臺(tai)20kW的(de)(de)激光(guang)切(qie)割(ge)機(ji)每年可(ke)(ke)加工1萬噸鋼(gang)板,倘若每噸鋼(gang)板5000元,總額為5000萬,而(er)(er)3%的(de)(de)省(sheng)料每年便能帶(dai)來(lai)150萬的(de)(de)成(cheng)本(ben)節約,約等于一臺(tai)中低(di)檔20KW激光(guang)切(qie)割(ge)機(ji)床的(de)(de)價格(ge)。
另外(wai),中低(di)功率激(ji)光設備(bei)無法完成(cheng)銑床,鉆床和沖(chong)床加工(gong)(gong),并且這(zhe)類異(yi)(yi)性構件以往(wang)都(dou)需要進(jin)行二(er)次加工(gong)(gong),且效率低(di)下。相較而言,目(mu)前(qian)采用(yong)一臺30kW的(de)激(ji)光切割裝備(bei)便能(neng)高(gao)(gao)效完成(cheng)各種異(yi)(yi)形構件的(de)加工(gong)(gong),生產效率提高(gao)(gao)30-60倍。
當前(qian),工(gong)程機械(xie)行(xing)業目前(qian)盛行(xing)采用(yong)(yong)高(gao)功率(lv)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)(ge)裝(zhuang)備替代等離(li)子切(qie)割(ge)(ge)機床和火焰切(qie)割(ge)(ge)機床。國內大型工(gong)程機械(xie)制造企業都大量采用(yong)(yong)了奔騰(teng)激(ji)光(guang)的切(qie)割(ge)(ge)設備。例如三一重(zhong)(zhong)工(gong)、中聯(lian)重(zhong)(zhong)科、徐工(gong)集團、山重(zhong)(zhong)集團、臨工(gong)、柳(liu)工(gong)等等。
三一重(zhong)工(gong)大量(liang)采用(yong)萬(wan)瓦激(ji)光(guang)裝備替換現有等離子切(qie)割設(she)備。2021年,三一重(zhong)工(gong)采購了近百(bai)臺奔騰激(ji)光(guang)設(she)計制造(zao)的高功率(lv)激(ji)光(guang)切(qie)割機、坡口(kou)切(qie)割機和重(zhong)型坡口(kou)切(qie)管機等設(she)備。


和傳(chuan)統加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)(gong)具比較,超高(gao)功率激(ji)光(guang)切割(ge)成(cheng)套(tao)裝備具有加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)精度(du)高(gao)、生產效率高(gao)、節省(sheng)人(ren)工(gong)(gong)(gong)(gong)和材(cai)料(liao)、一(yi)機多(duo)用(yong)、清潔(jie)環保、智能(neng)物聯(lian)等(deng)優(you)點,成(cheng)為替(ti)代傳(chuan)統機械制造(zao)工(gong)(gong)(gong)(gong)具的新(xin)(xin)手段和新(xin)(xin)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝。例如,浙江某企業需要加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)一(yi)個較復雜的大(da)(da)型鍋(guo)爐機械零件(jian)(jian)(jian),零件(jian)(jian)(jian)材(cai)料(liao)為16mm/Q235碳鋼,直徑2m, 各(ge)種大(da)(da)小(xiao)孔600+,還需要打坡口。采用(yong)傳(chuan)統的制造(zao)工(gong)(gong)(gong)(gong)藝需要完成(cheng)等(deng)離子下(xia)料(liao)+打磨+鉆孔+銑孔+打坡口等(deng)多(duo)道工(gong)(gong)(gong)(gong)序,4臺不同的設(she)備,4次轉(zhuan)運和定位,5-6人(ren)工(gong)(gong)(gong)(gong)作2天才(cai)能(neng)完成(cheng),合計80工(gong)(gong)(gong)(gong)時(shi)以上才(cai)能(neng)完成(cheng)一(yi)件(jian)(jian)(jian)。采用(yong)奔騰激(ji)光(guang)的30kW坡口激(ji)光(guang)切割(ge)成(cheng)套(tao)裝備后(hou),1個人(ren)2小(xiao)時(shi)即可完成(cheng)該零件(jian)(jian)(jian)全部加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong),無轉(zhuan)運,加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)精度(du)高(gao),節省(sheng)人(ren)工(gong)(gong)(gong)(gong)和多(duo)種機械設(she)備。

PENTA LASER
綜(zong)上所述,奔騰(teng)激(ji)(ji)光(guang)超(chao)高(gao)(gao)功率激(ji)(ji)光(guang)切(qie)割(ge)成套(tao)裝(zhuang)備(bei)(bei)的(de)(de)廣泛(fan)應用,已經(jing)充分展(zhan)現(xian)加(jia)工(gong)(gong)板材范圍(wei)廣、切(qie)縫(feng)窄(zhai)、精度(du)高(gao)(gao)、切(qie)割(ge)斷面粗糙度(du)好、效率高(gao)(gao)、自動化程度(du)高(gao)(gao)、材料利(li)用率高(gao)(gao)、清潔環保(bao)和安全(quan)靈活、一機多用等優點。未來,奔騰(teng)激(ji)(ji)光(guang)將繼續加(jia)大高(gao)(gao)端人才引進和技(ji)(ji)術研發力度(du),以智能化、綠(lv)色化、定制(zhi)化、可靠性(xing)為突破口,攻克一批激(ji)(ji)光(guang)加(jia)工(gong)(gong)裝(zhuang)備(bei)(bei)領域(yu)的(de)(de)卡脖子(zi)技(ji)(ji)術;利(li)用5G、人工(gong)(gong)智能、大數(shu)據和工(gong)(gong)業(ye)互聯網技(ji)(ji)術,打造(zao)(zao)數(shu)字工(gong)(gong)廠和服(fu)務型(xing)制(zhi)造(zao)(zao)企業(ye);拓展(zhan)激(ji)(ji)光(guang)加(jia)工(gong)(gong)應用領域(yu),讓激(ji)(ji)光(guang)技(ji)(ji)術更深更廣的(de)(de)取代傳(chuan)統工(gong)(gong)具,全(quan)面服(fu)務賦(fu)能于裝(zhuang)備(bei)(bei)制(zhi)造(zao)(zao)業(ye)。