CIMT2021金属成形机床展品之数控激光加工设备评述
2021-8-18 来源：机床协会 作者：-
一、 数控激光切割机
板材加工行业的持续兴盛激励着板材加工设备的不断升级。近些年，数控激光切割机从未停止向更快、更强突破的步伐。不仅如此，数控激光切割机的快速普及和应用还加快了激光切管机及其他激光设备的发展和应用，对于带动激光全产业链的发展也起到了关键推动作用。
具体来说，CIMT2021激光切割机展品体现出以下特点：
1. 高功率化
高功率化依然是激光切割设备发展的一个重要方向，也是设备制造商的重要着力点之一，由是也成为体现企业实力的一个重要方面。从本届展会的激光切割机展品可以看出，万瓦级激光切割机展品已不鲜见，而在本次展会上，邦德激光股份有限公司更是直接推出了40000W激光切割机，且是全球首发，令人振奋。不仅如此，这台型号为Dream4的4万瓦磁悬浮激光切割机，公开报价达到1298万元人民币。笔者以为，这台全球首发的4万瓦激光切割机，加上其不菲的报价，足以成为本届展会上体现中国制造实力的一个亮点。此外，邦德激光大功率激光切割机的产销数据十分可观，据该公司数据显示，其30000W激光切割机已累计产销2台套，20000W累计30余台套，12000W累计400余台套。可以说，在大功率激光切割机领域，邦德激光已经确立了自己的优势地位。
这台Dream4高端板材激光切割机采用矿物铸造床身——大理石矿物整体铸造，床身稳定可靠，加工精度更高；采用碳纤维横梁——碳纤维（非金属材料）真空热压工艺，无成形材料应力；采用基于“磁悬浮理论”的直线电机驱动技术，搭配BodorThinker4.0总线系统。可广泛应用于钣金加工、建筑、医疗器械、机械设备制造、汽车制造、能源行业、航空航天制造等金属加工行业。
大族激光智能装备集团展出了SF系列高功率激光切割机。该机型采用闭环数字控制，具有高可靠高同步性；集混合驱动、低噪高速、动静结合和完美平衡于一身；采用全新HMI界面，可视化界面拖拽式操作，可实时进行工艺修改；内置CAM，加工工件更加自如。此外，SF高功率激光切割机还具有智能视觉系统，人机ID权限认证，加工过程信息可全量回溯，智能可靠，实现效率最大化及较好稳定性。
领创激光也不甘落后。其20kW超大功率设备技术工艺成熟稳定，已批量投放市场，30kW设备已于2021年5月正式推出。此外，在专用装备领域，自动落料线、多光头自动化生产线、激光切焊复合生产线和焊接熔覆自动化生产线也陆续投放市场，多面开花。其合资产品三维激光设备于2021年一季度正式面市，标志着领创产品从单机装备到智能化领域迈上新台阶。本次展会上，领创激光重点展出20000W超大功率智能激光切割机LH-6025。该款设备是领创十年大功率激光设备研发经验的结晶，其底座、系统、水电气结构设计完全针对超大功率应用设计，代表国内先进水平，加工效率提升30-70%；采用领创先进的智能操作系统，更加简单便捷，可以实现快穿厚板、高速飞行切割、空气切割和智能视觉识别等功能。设备底座采用4列导轨固定横梁，横梁采用薄板焊接钢梁技术，在刚性提高的同时实现轻量化。Z轴采用紧凑结构设计，极大降低其重量，确保该机床有更好的动态性能。底座切割区域选用耐高温材料，提高机床使用寿命。交换工作台采用液压升降，可举升20t的工件，是机械式交换工作台的2.5倍，可以满足大功率激光切割机的厚板下料要求。主要应用领域为金属加工、工程机械、农业机械、船舶制造等大型机械制造行业。
瑞士百超激光集团的全资子公司深圳迪能激光科技有限公司带来了D-Solar系列特高功率光纤激光切割机新品。该机型于2021年3月进行了全球首发。D-Solar系列特高功率光纤激光切割机是百超迪能全新推出的第七代产品，结合百超集团先进的激光切割技术，大大提高了D-Solar的稳定性，为客户提供稳定的激光切割性能，减少板材浪费，提高生产能力。
2. 高速、高精化
高速、高精化仍然是激光切割机的主要发展方向。在激光切割机功率得到快速提高的前提下，其定位速度、加工速度等也必然需要明显提高。如江苏亚威机床股份有限公司展出的HLS-2040磁悬浮光纤激光切割机，其X-Y轴最大速度200m/min，最大加速度2.5G，定位精度±0.02mm，重复定位精度±0.01mm，切割最大厚度碳钢50mm、不锈钢50mm、铝合金40mm，性能指标在激光切割机展品中居于前列。
扬力集团带来一款融合创新的GL4020F数控光纤激光切割机，采用龙门架结构，双边驱动，机身采用全新的钢板焊接结构与焊接工艺，毛坯退火处理，机加工后进行二次退火处理,保证了设备工作精度的稳定性；配备德国precitec自动调焦光纤切割头，焦点可根据板材厚度自动变化，适用多种厚度板材切割。可配自动化上下料装置。主要技术参数：切割板材尺寸4000mm×2000mm，X/Y/Z轴行程4050/2025/100mm，X、Y轴定位精度±0.02mm/m，X、Y轴重复定位精度±0.02mm，X、Y轴进给速度（单轴）140m/min，X、Y轴加速度2G，Z轴加速度3G。
江苏金方圆公司展出了TFC3015系列激光切割机。该机搭载的德国通快原装12000W碟片激光器，具有极高品质的光束质量及可靠性，采用双光斑技术，薄、厚板切割切换自如，其中环形光斑可提高厚板切割质量，减少断面坡度误差，提高批量加工的稳定性，两种光斑均可完美适应紫铜等高反材料和其他板材的切割。采用德国precitec切割头，带有自动调焦功能，大幅提高加工效率。采用德国倍福数控系统，集成度高，具备蛙跳、自动寻边、飞行切割、尖角处理、带膜切割等多种切割功能，可达到更好的切割效率和效果。
大族粤铭展出了4020型高功率光纤激光切割机。该机搭载自动随动切割头，内嵌工艺数据库，操作简单智能；设备采用龙门结构，高强度焊接机架，整体去应力处理，刚性好，形变小；高精度伺服电机驱动，配高精度传动机构，安装精度高，传动力矩大，传动误差小，动态特性好；符合人机工程学设计，搭载智能操作终端，界面友好，简单易学；选配CCD鹰眼识别技术，光眼寻边，速度极快，支持二次切割功能，二次加工游刃有余，同时废料切割也可应对自如；自主开发的变频切割制变焦穿孔技术，确保对不同厚度、不同材质的板材进行高效率、高质量加工；所有工艺参数可全数字化控制，极大减少人工干预，操作智能简单；配置自动节能装置，设备暂停工作超过5min，机床将自动进入休眠状态；自动升降交换工作台，高同步一体式升降送料设计，故障点少，稳定性高。
二、数控激光切管机
近年来，随着全自动激光切管机技术的快速发展，其应用领域也在不断扩大。目前，激光切管机在健身器材、自行车、电动车、摩托车、微型四轮/三轮电动车、储物货架（家用各种柜架、展示架）、办公家具、户外休闲（桌椅、帐篷、太阳伞）、医疗器械（轮椅、病床）等诸多领域均有广泛应用。未来随着应用领域的不断拓展，激光切管机将迎来更大的应用市场。
本次展会，江苏亚威展出YLT-6020全自动激光切管机。其加工管材范围：圆管6200mm×ø20-ø180mm，方管6200mm×□20-□140mm；X轴行程6800mm，Y轴行程200mm，Z轴行程240mm，A/B轴行程无限回转；X-Y轴最大速度100mm/min，A/B轴最大转速120r/min；X-Y轴加速度1.26m/s2；可切割最大管材重量120kg；定位精度±0.05mm，重复定位精度±0.03mm。
领创激光展出的全自动激光切管机，加工管材范围：圆管ø12-ø220mm，方管□12-□150mm；X轴行程6600mm，Y轴行程250mm，Z轴行程350mm，U轴行程无限回转；X/Y轴定位精度±0.03mm/1000mm（6600±0.06），X/Y轴重复定位精度±0.03mm，旋转U轴重复定位精度（弧分）≤5，U轴最大旋转速度120r/min；X/Y轴最大加速度1.2m/s2，X轴最大空运行速度100m/min，Y轴最大空运行速度120m/min；手动上料长度6600mm，自动上料长度4500-6400mm，循环上料周期：首次上料≤60s，后续上料≤24s；人工上料单根管材最大承重120kg，自动上料单根管材最大承重80kg；尾料长度35mm，最大一次性下料长度标准下料机2500mm。
三、 结语
数控激光切割机和数控激光切管机的快速发展及其应用领域的不断扩大，是近些年来激光加工设备发展中的亮点。激光加工设备满足了当前对加工速度、效率以及性价比的综合需求，一方面促进了自身在加工能力、速度等方面的快速提高，另一方面也对一些传统的加工方式形成了替代或部分替代，如对数控转塔冲床就造成了较大影响。目前来看，随着激光切管机的快速发展，激光加工设备呈现两翼发展态势。未来随着应用领域的不断开拓，激光加工设备在技术上将继续获得突破，在市场上也将迎来更加广阔的发展空间。
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