近年来,万瓦级激光器逐步实现国产化和产业化,推动着超高功率光纤激光切割在中国制造业中的迅速升温。万瓦激光切割机成为行业热门关键词, 并在制造行业中如雨后春笋一般遍地开花。在中厚板和重型管材加工中,超高功率的激光切割机,不仅替代等离子和火焰等切割方式,也部分替代了钻床和低精度的铣床,为船舶、重 工、钢构、轨道等行业提供了效率更高、质量更好的切割和钻孔方式。作为激光加工业龙头企业,大族激光智 能装备集团一直聚焦市场应用,探索更多可能。继 4 月推出 4 万激光切割机之后,9 月 6 日,大族激光智能 装备集团又在常州工厂重磅发布了两款新品:五万瓦超高功率激光切割机与超高速磁悬浮激光切割机,为超高功率激光切割机市场开启了全新里程碑,再一次突破技术的极限。
01持续研发投入,化危为机
从今年国内外企业公布的半年报及经营 情况报表看, 激光行业因疫情反复、国际冲突、 需求下行等多方面因素影响,业绩受到了短 期冲击。但实际上,激光加工在各行各业的 应用普及滲透仍在不断加快,尤其在切割领 域,如何实现更快的切割效率与更好、更厚 切割效果依旧是市场追逐关注的焦点。
“危”“机”并行,化危为机。大族激光智能装备集团作为激光及自动化普及应用的行业先锋,即使在大环境下行压力下,依然坚持每年研发投入占比在销售收入 10% 以上,认真打磨产品、用心服务市场,探究新业务及新产品;研发人员占比持续稳定在公司总人数的 40% 左右,公司研发团队不断洞察市场,迭代和扩展产品家族,已经形成平面切割、切管、三维切割、折弯、自动化等全系列产品族群,满足不同功率段、不同行业应用的需求。
2022 年 4 月,大族激光智能装备集团 4 万瓦光纤激光切割机首发,之后公司一直致 力于实现 4 万瓦切割设备稳定、高效地生产 加工,研究超高功率设备在核心器件、机械结构上的匹配性与适应性,并持续投入到更高功率、更优工艺应用的研究与开发,也获得了客户的实际应用。数月之后,大族激光智能装备集团再次取得重大突破,推出超高速磁悬浮激光切割机 及 5 万瓦超高功率激光切割机,在切 割速度、切割效果、切割厚度等方面 都取得了突破性创新,可有效解决市 场痛点,为制造业用户创造更大经济价值。
02五万瓦 : 性能全面提升
自激光技术发展以来,激光切割始终在激光加工领域中占有主导地位。激光切割是我国重点发展的战略性产业,在船舶制造、工程机械、汽车 制造、厨具家电等制造业领域广泛应 用。同时,制造业对激光切割技术也 提出了更高的要求,效率更高、速度 更快、幅面更大、切割更厚、断面更好逐渐成为市场趋势。随着10kW、 20kW、30kW 甚至更高激光功率激 光器的出现,万瓦激光切割机在制造 行业中的应用将势不可挡, 迅速普及。
那么,万瓦级激光切割是否是用户的真实需求?答案是肯定的。功率 的提升, 意味着切割板材厚度的提升、 效率的提升、切割质量的提升,也就 意味着效益的提升、竞争力的提升。 以大族激光智能装备集团 50kW 激光 切割为例,50kW 碳钢氧气正焦切割 厚 度,可 以 由 30kW 的 60mm 提 升 到 100mm、最大切割速度能力可以 提升 300%,这是千瓦级激光切割机 无法匹及的。
万瓦激光切割机的发布,是激光 加工设备领域的重大变革,而五万瓦激光切割机的发布则为超高功率光纤
激光切割机市场开启了全新里程碑。
50kW 激光切割机打破了多项激光加工的局限性,在切割厚度、切割效率、产能效率等方面都有全新突破。
切割厚度上,50kW 突破高质量 切割碳 钢 厚度 极限, 碳钢 氧气 正焦 点 切 割, 由 30kW 的 60mm 提 升至 100mm, 碳 钢 氧 气 超 快 切 割 由30kW 的 40mm 提 升 至 60mm, 碳钢 Mix-M 快速批量切割由 30kW 的30mm 提 升 至 40mm; 切 割 50mm以下不锈钢可采用低气压切割,气体消耗量可减少 50%。
切 割 效 率 上, 氧 气 超 快 切 割 50mm 碳 钢,20kW 切 割 速 度 为 400mm/min,50kW 速 度 可 达 1800mm/min。另外, 50kW 碳钢氧 气正焦点切割速度最大可提升 300%; 100mm 以下超厚板切割替代传统等离 子,节能环保,采用激光下料效率显 著提升。
效率的提升直接带来效益的提升。 以 50mm 碳钢厚板为例,30kW 切割 每小时产能 48m,40kW 切割每小时 产能 60m,50kW 切割每小时产能可 达 108m, 按此估算,50kW 超快切 割全年产值相当于一台 30kW 和一台 40kW 的全年产值之和。
03磁悬浮 : 赋能高精密切割
五万瓦激光切割机带来了厚度新 境、效率新境、产能新境,可有力解 决 35 ~ 50mm 碳钢空气高质量切 割问题,为船舶、重工、钢构、轨道等重型板材提供了有效加工方式;而 磁悬浮平面激光切割机则在高精切割 1 ~ 25mm 板材方面实现了重要突破, 为医疗器械等行业开启精密批量切割 模式,赋能中厚板切割更快、更精、 更稳。
HF50 系列超高速磁悬浮平面切 割机,由大族激光智能装备集团联合 德国 Rexroth 强强打造。大族激光智 能装备集团与德国 Rexroth 深化战略 合作、高度自主开发数控系统,插补 周期短、小于 0.25ms,抗干扰性能 强,运行高效稳定;合作开发系统操 作界面,人机交互操作流畅、简洁易学、升级维护方便;另外,也采用了Rexroth 直线电机与测量导轨,保障 HF50 设备的高速度与高精度。
HF50 磁悬浮机型搭载高精度直 线电机驱动技术,三轴无接触全磁悬 浮驱动,直接功率传输,无机械传 动元件,实现最大加速度 5G,最大定 位 速 度 300m/min, 更 高 加 速 度 及速度,带来更快的切割效率 ; 采用 绝 对式 集成 测量 系统、 纳米 精度 测 量导轨,全闭环反馈控制,定位精 度达到 ±0.01mm,重复定位精度 ±0.005mm,切割精度更高。
以实际切割数据为例 :
Mix-M 工 艺 切 割 同 一 工 件 (16mm 碳 钢 ),HF50 磁 悬 浮 机 型 采用 5G 加速度,切割速度可达到 8500mm/min, 切割时间仅需 55 秒, 而传统机械电机驱动 2G 加速度,切 割速度为 8000mm/min, 时间需要约 80 秒,对比之下, HF50 磁悬浮机型 不仅效率提升了 45%,且工件拐角挂 渣更少。
目前,为满足工件高速高精加工 幅面需求,HF50 磁悬浮机型可搭配 3015、4020、4025 等多个幅面, 并 可搭配 6kW ~ 30kW 光纤激光器。
能装备科技(常州)有限公司精心打造, 采用一体全中空结构床身及高刚性自 适应结构横梁,不仅能完全规避高功 率受热变形、厚板重板载重变形问题, 对大幅面超长床身前后精度不一的问 题也能自适应变化而不产生应力集中, 有效保护滑块、减速机、齿条等传动 组件,确保长期高速度高精度稳定切 割。04聚焦高功率市场应用
高功率激光切割机一直都是大族 激光智能装备集团的重要板块。HF 系列高功率激光切割机由大族激光智 能装备集团在 2018 年成功研发推出, 是激光切割加工设备里程碑式的产品, 标志着金属板材加工进入全新时代。
HF 系列作为大族激光智能装备 集团的旗舰产品,专注于万瓦激光切 割、厚板稳定切割,能满足万瓦级超 高功率切割使用要求。它具有完整的万瓦级切割专家工艺数据库,拥有零 秒穿孔、厚板稳定切割、低气压切割、 洁净切割等多种独特工艺技术,整体 性能、切割精度、切割效率、切割成 品率及钣金利用率等,对比同行竞品 设备具有一定的优势,具体体现以下 方面 :
坚固的中空一体式床身搭配一体 式高刚性铝梁,高速运行不变形。床 身无骨架无热变,不受板材高热影响 ; 采用整体焊接结构,经退火消除内应 力后进行粗加工,经过二次振动时效 处理后精加工,有效地解决了因焊接 及加工而产生的应力,从而大大地提 高了机床的稳定性,有效规避高功率 受热变形风险,满足超高功率使用需 求。一体式铝梁, 质量更轻、刚性更好, 高自适应性、高稳定性,动态性能优越。 同时床身内部采用智能高效分区抽风 系统结构,除尘装置跟随切割工作,对各分区结构智能分配各抽风口风量,高效提升加工区域抽风除尘能力。
切割工作台也是一大优势。HF 系列机型搭载的是双电机平行交换式 切割工作台, 可独立交换或同步交换, 防止上下料区域撬动板材导致切割区 域板材发生晃动,实现板材加工的不 停机快速更换,提高了加工效率,方 便了操作人员的工作与机床的内部维 护;匹配高强度链条拖动结构,提升 工作台的重载能力,满足高功率厚板 整板加工交换使用需求,搭配上下料 仓,可实现自动化更换,将生产效益 最大化。也可选装液压升降工作台, 德国进口 HAWE 品牌,全新等容积 比同步技术,匹配高强度链条拖动交 换台结构,载重力强,工作台同步升 降更平稳。
05大族激光智能装备科技(常州) 有限公司
HF 系列超高功率超高速激光切割机,由大族激光智能装备科技(常州) 有限公司高功率团队潜心钻研打造。大族激光智能装备科技(常州)有限 公司是大族激光智能装备集团专业生 产高功率高端装备的子公司,由大族 激光智能装备集团高功率切割资深骨干团队联合组建,专注高端激光平面切割产品,广泛应用于轨道交通、能源电力、特种车辆、工程机械、农业 机械、电器厨具、健身器材、金属加工、 环保设备、钢结构等行业。
2021 年 3 月 15 日, 大族激光智 能装备科技(常州)有限公司整体迁 至常州计划启动,仅用 4 个月时间, 完成产品线 1500 公里完整搬迁壮举,为常州地区引入了一大批高功率激光 切割行业研发、质量、生产等方面的 人才。
2021 年 7 月 15 日,大族激光华 东极限制造基地正式启用,工厂设有 98 个标准激光切割机生产工位,现有 专业工程师、技术工人 200 余名,满 足每一台设备正式装配前床身静置一 个月复检精度无差异的需求。HF 系 列产品产能由此完全切换,生产效率 飞跃提升,有效保障客户采购设备在 更短合同周期内安装交付。
2021 年全年,大族激光智能装 备科技(常州)有限公司标准幅面产 品发机 90 余台,大幅面产品发机 80余台,超高功率激光切割工艺应用日 趋成熟,专业行业平面切割产品经受 广泛的市场验证,获得了极高的客户 满意认可度及市场占有率。
大族激光智能装备科技(常州) 有限公司,拥有一批超高功率激光切 割技术和高学历专业人才,研发能力出众,极具创新精神。团队将多年积 累的高功率光纤激光知识技术与客户 需求相结合,不断发明与改进,致力 于打造好用、易用的高功率光纤激光 切割设备,成果斐然:2009 年,第一代光纤激光切割 机诞生,实现了光纤激光切割金属板 材的突破。
2010 年,开发第二代光纤激光 切割机,并批量生产投放市场,取得 良好的反馈。
2012 年,开发第三代光纤激光 切割机, 将不同功率和幅面结合应用, 推出更多设备型号, 应用于更多行业。
2015 年,光纤激光切割机朝着 更高功率、速度及自动化发展,切割 能力及效率不断突破。
2018 年,HF 系列万瓦级功率激 光切割设备成功研发,标志着金属板 材加工进入全新的时代。
2022 年 4 月, HF50 系列 40kW磁悬浮超高功率超高速光纤激光机于 常州重磅发布, 全新演绎真实、真足、 真稳的万瓦切割。
2022 年 9 月, HF50 系列 50kW 超高功率光纤激光切割机与磁悬浮超 高速激光切割机双机新品发布,成为 激光加工设备领域的重大突破。
作为行业重要的风向标,大族激 光智能装备集团在高功率中厚板切割 领域一直处于国际先进水平,经过多 年的发展,HF 系列设备功率由 1kW 提升至 50kW,加工幅面由起初的 3015 到如今 12030 乃至更大, 切割工艺由单纯的平板向着平板、坡口及 行业专机创新。
未来,大族激光智能装备集团将 朝着更快、更厚、更大、更好的方向 继续努力,持续做好产品的研发创新 和品质保障,不断提升产品口碑与性 价比。