激光切割機的現狀與未來發展趨勢

來源:激光切割網    關鍵詞:激光切割, 趨勢, 前景,    發布時間:2019-12-31

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作為一項先進鈑金加工技術和手段,激光切割機以其高效率、高精度、高柔性等顯著優勢,在工業機械各行業被迅速廣泛采用,也受到越來越多行業應用人士的關注。有人會問,激光切割機經過四十余年不斷發展,已經日臻成熟,那么它在將來會如何發展?其發展趨勢是什么樣的呢?在中國志在實現制造業轉型升級和智能制造的大背景下,以上兩個問題尤其值得被探討。西方有句諺語,叫做“未來由過去決定”。此言為我們提供了一把開啟激光切割機未來之門的鑰匙。意即,如果我們想把握激光切割機的未來發展趨勢,可以先從洞悉激光切割機的現狀開始。激光切割機的現狀


為了便于洞悉激光切割機的現狀,我們不妨從以下幾個方面進行歸納和分析。


激光切割機實現劃時代的產品革命

自2008年底大族激光鈑金裝備事業部在全球率先研制高功率光纖激光切割機之始,一場激光切割機光源革命便拉開了帷幕。如今八年過去,高功率CO2激光切割機已跌入嚴重衰落的深淵,劃時代的光纖激光切割機以其更高切割效率、更低運行成本、更廣泛的切割范圍,占到了全球激光切割機舞臺的正中心。其代表事件是:大族激光憑借遠大的技術戰略和市場應用優勢一躍成為產銷量位居世界第二位的激光切割機制造商,而十年前在中國乃至全球市場縱橫的德系、美系CO2激光器光源制造商沉入低谷;世界主流的激光切割機制造商不得不先后轉入光纖激光切割機研制和銷售,同時誕生了為數眾多的只做光纖激光切割機的國內外廠商。這場光源技術革命,給終端用戶帶來了更大的投資回報,給市場帶來了數十億計美元的產業價值鏈。最近幾年,全球已生產、銷售的用于激光加工領域的工業激光器中,約有40%以上用作激光切割,從而超過激光焊接、激光打標、激光毛化、激光熱處理及激光熔覆,位列工業激光應用第一位,展現出激光切割技術具有極為重要的技術應用地位,也預示著激光切割機具有極為引人矚目的發展空間。這是自激光切割機誕生以來,最為重要的一場技術革命。高、中、低三檔功率的光纖激光切割機齊頭并進發展


由于當今CO2激光切割機在產銷量諸方面均處于邊緣化,所以我們這里要談到的激光切割機,均為光纖激光切割機。最近五年來,300~1000W的中低功率光纖激光切割機、1000~3000W大功率光纖激光切割機、3000W以上的高功率光纖激光切割機,因其各自切割能力不同,在各自領域都實現了迅猛發展,可謂齊頭并進,全面開花結果。這也是對光纖激光切割機時代的最好印證。激光切割機自動化程度顯著提高。


激光切割機就僅是一臺鈑金精密下料的設備嗎?是,當然也不盡是。在激光切割機誕生以來的前二十年里,它走過了較為漫長的產品穩定性之路。在此過程中及其后,激光切割機向著應用專業化方向發展,比如模板激光切割機、激光裁布機、激光切管機、平板激光切割機、機器人三維激光切割機、三維五軸激光切割機等相繼問世,發展至今均已是定型產品。但同時不容忽視的是,激光切割機在朝著自動化方向闊步前行。對于一臺激光切割機,其所搭載的自動上料、自動下料、自動排渣、自動撿料等輔助單元,可以有效降低勞動強度、減少用工數量、縮短待機時間,乃至可實現無人值守的激光切割作業,從而綜合提高激光切割機的應用率。如大族激光于2010年推出的FMS激光切割自動化生產線(詳見下圖),便是激光切割機朝著自動化方向發展的一個印證。


實際上,在全球擁有廣泛影響的知名激光切割機制造商,莫不在此大力投入實踐,在激光切割機自動化發展之路上占據先發優勢,也引領著激光切割機的發展應用方向。


從以上三個方面所總結的激光切割機現狀,能給我們帶來什么啟示呢?激光切割機未來發展的方向和趨勢,難道真的隱藏在其中嗎?那么,就讓我們站在當前,眺望一下激光切割機的未來吧。


激光切割機的未來發展趨勢

激光切割機將繼續進行劃時代的產品革命。


激光光源是激光切割機的核心部件,也是決定一臺激光切割機類型、切割能力的重要指標。毋庸諱言,激光切割機未來的變革,也將發生在激光光源上。正如上文所言,光纖激光切割機取代CO2激光切割機是激光切割機誕生四十年來最重要的技術革命,給該領域的制造商和廣大新老用戶帶來了劃時代的經濟效益。那么,未來,有沒有一種新的光源,比光纖激光器價格更便宜、性能更卓越、光束模式更優異、電光轉化率更高或者綜合成本更低廉?回答當然是肯定的。那么進一步問,是什么激光器?當然,現在無從給出準確答案。科學技術時而蹣跚緩行,時而一日千里。當前,筆者只能說,半導體激光器的發展值得業內朋友密切關注。高功率光纖激光器將成為激光切割機市場上的主力軍


當下,各功率區間的光纖切割機都迎來了大發展。但是,未來激光切割機的主流激光功率在哪里?雖然各個功率區間的激光切割機,均有自身的用武之地,但是以高功率光纖激光起家并引發全球激光切割機技術革命的大族激光,將更高功率、更高精度、更大切割能力作為光纖激光切割機的重要發展方向之一。在CIMES2016第十三屆中國國際機床工具展覽會上,大族激光隆重推出8000W光纖激光切割機,將應用的激光器最大功率推向巔峰。其不論是在切割速度,還是在切割厚度上,均實現了前所未有的突破,引發業內矚目。這其中是否蘊藏著未來激光切割機的發展趨勢呢?值得業內專家、學者和用戶朋友期待。此外,可以確信,在不遠的未來,國內、外眾多的光纖激光切割機制造商將在激烈的市場競爭中迎來洗牌期。唯有產品品質過硬、持續注重研發投入、掌握核心競爭技術的企業,才能行以致,立于不敗之地。智能化時代將全面來臨。


不論是德國的工業4.0,還是中國的智能制造,在工業領域的第四次工業革命正悄然而至。作為高精密數控激光切割機床,激光切割機必將與時代同步,與技術齊飛。激光切割機的自動化發展,極大地提升了鈑金車間的生產能力和自動化水平(下圖為大族激光切管機群投產現場,全流程實現自動化加工作業)。


      未來,在此基礎上,一個激光切割機智能制造的時代,正在網絡技術、通訊技術、計算機軟件技術等領域深層醞釀。可以預見,作為精密鈑金下料手段,必將以其自有的網絡通訊能力,與工廠內的板材開卷線、折彎機、數控沖床、焊(鉚)接單元、拋丸及涂裝線等設備,嵌入統一的生產計劃、任務及考核管理系統,成為鈑金車間管理系統的一個重要環節。由此,激光切割機制造商將逐步蛻變為鈑金制作工程承包商。作為入選國家工信部2015年智能制造試點示范項目名單的大族激光鈑金裝備事業部,正憑借自身系統的技術集成能力,著眼未來發展方向和技術制高點,聯合湖南大學、北京航空航天大學等戰略合作伙伴,志在打造金屬板材加工智能化工廠,開創產學研用新局面。 
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