激光切割簡介LaserCuttingMachine

1、激光的發(fā)展史“受激1917年愛因斯坦提出輻射”的概念，奠定了激光的理論基礎(chǔ)。1958年美國科學(xué)家肖洛和湯斯發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象，當(dāng)他們將閃光燈泡嗦發(fā)射的光照在一種稀土的晶體上時(shí)，晶體的分子會發(fā)出鮮艷的，始終會聚在一起的強(qiáng)光，由此他們提出了“激光原理”，受激輻射可以得到一種單色性、亮度有很高的新型光源。1958年，貝爾實(shí)驗(yàn)的肖洛和湯斯發(fā)表了關(guān)于激光器的經(jīng)典理論，奠定了激光發(fā)展的基礎(chǔ)。1960年7月8日，美國人梅曼發(fā)明了世界上第一臺紅寶石激光器，梅曼利用紅寶石作發(fā)光材料，用發(fā)光度很高的脈沖氙燈作發(fā)光源，獲得了人類有史以來的第一束激光，從而人們獲得了性質(zhì)和電磁波相似而頻率穩(wěn)定的光源，研究現(xiàn)代化光通信

2、時(shí)代也從此開始了，激光的英文簡稱是“LASER”,意思是“受激發(fā)射的光放大”。1965年第一臺可產(chǎn)生的大功率激光器二氧化碳激光器誕生。1967年第一臺X射線激光器研制成功。1997年，美國麻省理工研究人員研制成功了原子激光器。中國第一臺激光器（中國第一臺激光器（1961）什么是激光切割技術(shù)？什么是激光切割技術(shù)？定義：利用聚焦后的激光束作為主要熱源的定義：利用聚焦后的激光束作為主要熱源的 熱切割方法。熱切割方法。應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程（一級學(xué)科）；切削加工工藝與設(shè)備應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程（一級學(xué)科）；切削加工工藝與設(shè)備（二級學(xué)科）；特種加工工藝（三級學(xué)科）（二級學(xué)科）；特種加工工藝（三級學(xué)科）激光的特點(diǎn)

3、激光主要有四大特點(diǎn)a:激光底高亮度，激光器的亮度更高可高達(dá)1011W/cm2Sr。不僅如此，具有高亮度的光速經(jīng)透鏡聚集后，能在焦點(diǎn)產(chǎn)生數(shù)千度乃至上萬度的高溫，這就使其可能可加工幾乎所有的材料。b:激光的高方向性，能在有效的傳遞很長的距離的同時(shí)，還沒，還能保證聚焦得到極高的功率密度，基本原理基本原理該技術(shù)采用激光束照射到鋼板表該技術(shù)采用激光束照射到鋼板表面時(shí)釋放的能量來使不銹鋼熔化面時(shí)釋放的能量來使不銹鋼熔化并蒸發(fā)。激光源一般用二氧化碳并蒸發(fā)。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率為激光束，工作功率為5002500瓦。瓦。該功率的水平比許多家用電暖氣該功率的水平比許多家用電暖氣所需要的功率還低，但

4、是，通過所需要的功率還低，但是，通過透鏡和反射鏡，激光束聚集在很透鏡和反射鏡，激光束聚集在很小的區(qū)域。能量的高度集中能夠小的區(qū)域。能量的高度集中能夠進(jìn)行迅速局部加熱，使不銹鋼蒸進(jìn)行迅速局部加熱，使不銹鋼蒸發(fā)。此外，由于能量非常集中，發(fā)。此外，由于能量非常集中，所以，僅有少量熱傳到鋼材的其所以，僅有少量熱傳到鋼材的其它部分，所造成的變形很小或沒它部分，所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常準(zhǔn)確有變形。利用激光可以非常準(zhǔn)確地切割復(fù)雜形狀的坯料，所切割地切割復(fù)雜形狀的坯料，所切割的坯料不必再作進(jìn)一步的處理。的坯料不必再作進(jìn)一步的處理。切割系統(tǒng)的組成激光器本體機(jī)構(gòu)激光頭數(shù)控系統(tǒng)激光切割的應(yīng)用領(lǐng)域

5、金屬板材加工 非金屬板材加工（亞克力，塑料等）柔性材料的加工（FPC,PCB)石油行業(yè)射空彈夾管的加工 石油行業(yè)割縫篩管的加工 圓管相貫線的切割 針對不同行業(yè)材料激光器的選擇也有所不同光纖激光主要是針對金屬薄板加工光纖激光器的主要特點(diǎn)： (1) 光纖激光器電光轉(zhuǎn)化效率高，轉(zhuǎn)換效率達(dá)30%以上，小功率光纖激光器無需配冷水機(jī)，采用風(fēng)冷，可大幅度節(jié)約工作時(shí)的耗電，節(jié)省運(yùn)行成本，達(dá)到最高的生產(chǎn)效率； (2) 激光器運(yùn)行時(shí)僅僅需要電能，不需要產(chǎn)生激光的額外氣體，具有最低的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用； (3) 光纖激光器采用半導(dǎo)體模塊化和冗余設(shè)計(jì)，諧振腔內(nèi)無光學(xué)鏡片，不需要啟動時(shí)間，具有免調(diào)節(jié)、免維護(hù)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)

6、，降低了配件成本和維護(hù)的時(shí)間，這是傳統(tǒng)激光器無法比擬的； (4) 光纖激光器的輸出波長為1.06微米，是CO2波長的1/10，輸出的光束質(zhì)量好，功率密度高，非常有利于金屬材料的吸收，具有卓越的切割、焊接能力，從而使加工的費(fèi)用最低; (5) 整臺激光切割機(jī)光路由光纖傳輸，不需要復(fù)雜的反射鏡等導(dǎo)光系統(tǒng)，光路簡單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，外光路免維護(hù)； (6) 切割頭中含有保護(hù)鏡片，使聚焦鏡等貴重的易耗品消耗量極少； (7) 光通過光纖導(dǎo)出，使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常簡單，非常容易與機(jī)器人或多維工作臺集成； (8) 激光器加上光閘后可以一器多機(jī)，通過光纖分光，分成多路多臺同時(shí)工作，易于擴(kuò)展功能，升級方便、簡單； (

7、9) 光纖激光器體積小，重量輕，工作位置可移動，占地面積??； 光纖激光切割機(jī)較CO2激光切割機(jī)的優(yōu)勢： 1） 卓越的光束質(zhì)量：聚焦光斑更小，切割線條更精細(xì)，工作效率更高，加工質(zhì)量更好； 2） 極高的切割速度：是同等功率CO2激光切割機(jī)的2倍； 3） 極高的穩(wěn)定性：采用世界頂級的進(jìn)口光纖激光器，性能穩(wěn)定，關(guān)鍵部件使用壽命可達(dá)10萬小時(shí)； 4） 極高的電光轉(zhuǎn)換效率：光纖激光切割機(jī)比CO2激光切割機(jī)電光轉(zhuǎn)換效率高3倍，節(jié)能環(huán)保； 5） 極低的使用成本：整機(jī)耗電量僅為同類CO2激光切割機(jī)的20-30%； 6） 極低的維護(hù)成本：無激光器工作氣體；光纖傳輸，無需反射鏡片；可節(jié)約大量維護(hù)成本； 7） 產(chǎn)品操

8、作維護(hù)方便：光纖傳輸，無需調(diào)整光路； 8） 超強(qiáng)的柔性導(dǎo)光效果：體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，易于柔性加工要求。l德國通快公司TRUMPF l瑞士百超激光有限公司（Bystronic Laser AG） l意大利的普瑞瑪激光切割機(jī)有限公司（Prima Co.）l比利時(shí)LVD公司l德國Behrens公司l以色列的MLI公司l日本的馬扎克公司（Mazak） l華工科技l大族激光l武漢楚天激光成套設(shè)備有限公司l武漢金運(yùn)激光l上海團(tuán)結(jié)百超數(shù)控激光設(shè)備有限公司l南京東方激光有限公司l沈陽新大陸集團(tuán)有限公司l武漢團(tuán)結(jié)激光 激光切割發(fā)展現(xiàn)狀激光切割發(fā)展現(xiàn)狀目前，中國高功率激光加工系統(tǒng)的市場保有量接近20000臺套，已

9、初具規(guī)模，是全球工業(yè)切割系統(tǒng)增長的重要組成部分。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2014年國內(nèi)大型激光切割設(shè)備的總銷售額達(dá)到近40億元，年銷售量超過2000臺套，其中在中低端產(chǎn)品方面國產(chǎn)設(shè)備基本占領(lǐng)國內(nèi)市場、并有部分產(chǎn)品出口，而大臺面、中厚板激光切割機(jī)基本上被國外設(shè)備所壟斷，雖國內(nèi)少數(shù)企業(yè)也具備此項(xiàng)技術(shù)能力，可生產(chǎn)交換雙工作臺式和寬幅面地軌式激光切割機(jī)，但其在國內(nèi)市場上并不占優(yōu)勢。自2010年以來，光纖激光切割以切割薄板時(shí)高速、經(jīng)濟(jì)節(jié)能的巨大優(yōu)勢得到了用戶的普遍認(rèn)可，幾年間取得了迅猛發(fā)展，目前千瓦級光纖激光切割系統(tǒng)的年銷售量可達(dá)一千余臺，達(dá)到全部激光切割系統(tǒng)銷售量的70%。隨著3kW及以上功率光纖激光器的應(yīng)用普及

10、，光纖厚板切割工藝不斷成熟，目前已實(shí)現(xiàn)25mm厚碳鋼、20mm厚不銹鋼和鋁板的切割，將進(jìn)一步蠶食CO2激光加工系統(tǒng)的份額。當(dāng)然，目前高功率光纖激光加工系統(tǒng)在厚板切割的斷面質(zhì)量、性價(jià)比方面與CO2激光相比仍有不足，但這一差距在逐步縮小。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對激光設(shè)備的需求也在不斷的提高，特別是對于激光切割設(shè)備的加工速度和質(zhì)量尤為的關(guān)注。 據(jù)OFweek行業(yè)研究中心統(tǒng)計(jì)，2014年，全球激光加工設(shè)備銷售收入為84.7億美元，同比增長8.59%。預(yù)計(jì)2015年的增長率將超過10%，市場銷售總規(guī)模將達(dá)到100億。摘錄：OFweek2013年，全球工業(yè)激光加工產(chǎn)業(yè)情況較為復(fù)雜：美國市場借助出口方

11、面的出色表現(xiàn)有所增長；歐洲憑借德國的出口增長僅維持收支平衡。2013年工業(yè)激光材料加工市場的收益增長了約3.6%，該領(lǐng)域的市場需求推動著全球激光加工市場的持續(xù)增長?？偨Y(jié)總結(jié) 隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，我國數(shù)控激光切割成套設(shè)備已進(jìn)入快速增長期，年增長率達(dá)隨著裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，我國數(shù)控激光切割成套設(shè)備已進(jìn)入快速增長期，年增長率達(dá)50以上。以上。應(yīng)用行業(yè)包括：汽車、船舶、航空、核工業(yè)、機(jī)械制造、鋼鐵、紡織、石油、激光加工中心等。應(yīng)用行業(yè)包括：汽車、船舶、航空、核工業(yè)、機(jī)械制造、鋼鐵、紡織、石油、激光加工中心等。 全球全球激光制造技術(shù)發(fā)展飛速，我國與國際激光技術(shù)水平的差距有所增大，高端的激光加工成

12、套裝備幾乎全激光制造技術(shù)發(fā)展飛速，我國與國際激光技術(shù)水平的差距有所增大，高端的激光加工成套裝備幾乎全部依賴進(jìn)口，如此迫切和巨大的市場需求反應(yīng)出激光加工的手段已經(jīng)覆蓋到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)重要領(lǐng)域，部依賴進(jìn)口，如此迫切和巨大的市場需求反應(yīng)出激光加工的手段已經(jīng)覆蓋到國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)重要領(lǐng)域，同時(shí)也影響著國防、航空航天等關(guān)鍵技術(shù)的突破，我們不僅僅是解決目前國內(nèi)該產(chǎn)品的空白，同時(shí)也同時(shí)也影響著國防、航空航天等關(guān)鍵技術(shù)的突破，我們不僅僅是解決目前國內(nèi)該產(chǎn)品的空白，同時(shí)也旨在解決激光加工領(lǐng)域多層面技術(shù)核心問題，如激光數(shù)控、激光機(jī)床新型結(jié)構(gòu)、高質(zhì)量激光加工的技旨在解決激光加工領(lǐng)域多層面技術(shù)核心問題，如激光數(shù)控、激光機(jī)床新型結(jié)構(gòu)、高質(zhì)量激光加工的技術(shù)瓶頸等。術(shù)瓶頸等。 中國正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級階段，逐漸成為全球最大的激光加工應(yīng)用市場，對于先進(jìn)工業(yè)激中國正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級階段，逐漸成為全球最大的激光加工應(yīng)用市場，對于先進(jìn)工業(yè)激光器的需求將會越來越大。光器的需求將會越來越大。隨著隨著2014年工業(yè)年工業(yè)4.0概念的提出，激光行業(yè)的自動化已成為大勢所趨，機(jī)器代替人將成為激光企業(yè)下概念的提出，激光行業(yè)的自動化已成為大勢所趨，機(jī)