文/楊緒廣，明皓·濟南邦德激光股份有限公司
近年來，隨著國內(nèi)高功率激光技術(shù)的日趨成熟，切割工藝愈發(fā)完善，相較于等離子、火焰等傳統(tǒng)加工方式，萬瓦激光切割技術(shù)在改善切割精度、節(jié)約材料、減少勞動強度、提高生產(chǎn)率方面顯示出巨大優(yōu)勢，推動了工程機械、農(nóng)業(yè)機械等行業(yè)的發(fā)展，加工方式的革新也進(jìn)一步拉近了我國機械行業(yè)水平與國際先進(jìn)水平之間的差距。工業(yè)4.0的發(fā)展需要良好的產(chǎn)品作為發(fā)展的基礎(chǔ)，激光切割作為機械行業(yè)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)，有助于產(chǎn)品質(zhì)量及效率的提升，促使激光切割技術(shù)成為數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。
工程機械行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
后疫情時代，作為逆周期調(diào)節(jié)的重要工具，基建投資作為穩(wěn)增長的重要抓手，有效拉動了工程機械的需求，在國內(nèi)外需求復(fù)蘇、設(shè)備更新?lián)Q代、排放標(biāo)準(zhǔn)升級等多效應(yīng)的推動下，工程機械行業(yè)迎來了巨大的發(fā)展機遇。與此同時，社會經(jīng)濟發(fā)展也促進(jìn)了傳統(tǒng)機械行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，工程機械行業(yè)正由增量市場為主的需求結(jié)構(gòu)向存量市場升級、更新并重的需求結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，由僅追求性價比向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、高適應(yīng)性發(fā)展。在工程機械發(fā)展過程中，傳統(tǒng)加工方式存在的下料工序復(fù)雜、勞動強度高、關(guān)鍵配套件生產(chǎn)效率低下等問題，正在被激光加工技術(shù)逐步替代。激光切割下料、激光加工的工程機械零部件如圖1、圖2所示。
圖1 工程機械零部件激光切割下料
圖2 激光加工的工程機械零部件
農(nóng)業(yè)機械行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著國內(nèi)城市化進(jìn)程持續(xù)加速，在農(nóng)村勞動力大量轉(zhuǎn)移的情況下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者種植規(guī)模化和集中化程度增加，擁有大面積種植的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者傾向于選用自動化農(nóng)業(yè)機械完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、植保工作。2019年全國農(nóng)作物耕種收綜合機械化率已達(dá)70%，小麥、玉米、水稻三大主糧總體上已基本實現(xiàn)機械化，正加速向農(nóng)業(yè)各產(chǎn)業(yè)全面機械化推進(jìn)，機械化在我國農(nóng)業(yè)、農(nóng)村現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用。與發(fā)達(dá)國家相比，我國農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)雖規(guī)模較為龐大，但整體行業(yè)還是以“低端、低質(zhì)”為主，很大一部分農(nóng)業(yè)機械零件生產(chǎn)廠家規(guī)模及產(chǎn)品加工方式都存在一定的局限性，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)仍采用傳統(tǒng)落料加工方式，效率低下、精度無法滿足需求，不利于我國農(nóng)業(yè)機械制造行業(yè)整體快速發(fā)展。想要提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，依然要將激光落料技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械制造中，以此提升農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的綜合質(zhì)量。激光切割下料、激光加工的農(nóng)業(yè)機械零部件如圖3、圖4所示。
圖3 農(nóng)業(yè)機械零部件激光切割下料
圖4 激光加工的農(nóng)業(yè)機械零部件
激光切割應(yīng)用現(xiàn)狀分析
目前對于工程機械與農(nóng)業(yè)機械而言，在加工過程中會涉及到各種類型的零件，其中最重要的部分是大型結(jié)構(gòu)件，通常是由鑄鋼件和板材件拼焊而成，這不僅關(guān)系到機械整體外觀質(zhì)量，而且還影響到整體機械性能。隨著我國高強鋼的發(fā)展，市場上對級別在960MPa以上屈服強度鋼的需求量不斷增加，相應(yīng)對其切割質(zhì)量也提出更高要求。對于大型結(jié)構(gòu)件因其體積大對機械加工精度要求高，傳統(tǒng)的切割方式已難以保證切割質(zhì)量。大幅面激光切割機，如圖5所示，以其切割速度快、切割效率高以及切割質(zhì)量好等優(yōu)勢迅速得到廣泛應(yīng)用。
圖5 大幅面激光切割機
在板材件拼焊工藝中，對焊接工藝要求較高，需要結(jié)合實際需求選擇焊接方式才能保障焊接的質(zhì)量和效果。在此背景下，三維五軸激光坡口工藝應(yīng)運而生，可有效加工V形坡口、Y形坡口、K形坡口及X形坡口等復(fù)雜坡口工藝，更好地保證焊接強度及質(zhì)量，提高加工效率。
隨著智能化、自動化技術(shù)水平的提升，激光切割智能制造系統(tǒng)將如圖6所示的訂單管理、生產(chǎn)管理以及如圖7所示的倉儲管理、成本分析等生產(chǎn)環(huán)節(jié)結(jié)合起來，有效提升企業(yè)生產(chǎn)水平和生產(chǎn)能力，更好地應(yīng)對復(fù)雜的產(chǎn)品。
圖6 訂單管理系統(tǒng)
圖7 倉儲管理系統(tǒng)
加工性能對比分析
新技術(shù)的發(fā)展必然要有效率的提高，才能為用戶創(chuàng)造更多的價值。等離子弧切割具有明顯的熱效應(yīng)，精度較低，且切割表面難以再進(jìn)行二次加工；而激光加工柔性好，可以加工任意復(fù)雜圖形，切邊受熱影響很小，加工過程綠色無污染。激光加工與等離子弧切割加工性能比較見表1。
表1 激光加工與等離子弧切割加工性能比較
目前很多行業(yè)諸如重工領(lǐng)域，都已在探討并試驗采用萬瓦激光切割代替等離子弧切割，激光切割在改善切割精度、提升切割效率和降低勞動強度等方面顯示出巨大優(yōu)勢，隨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，激光切割設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛。邦德激光作為全球出貨量最大的專業(yè)激光設(shè)備提供商，擁有行業(yè)權(quán)威的研發(fā)中心，由國家級科研所激光產(chǎn)業(yè)帶頭人、數(shù)控機床切割機國家標(biāo)準(zhǔn)起草人楊緒廣先生任總經(jīng)理，與中國工程院院士姜會林及其研究團隊共同建設(shè)院士專家聯(lián)合創(chuàng)新中心，為客戶提供最專業(yè)的行業(yè)解決方案，新推出的G系列地軌式高功率大幅面激光切割裝備，為工程裝備、農(nóng)業(yè)機械等行業(yè)提供最完善的下料方案，助力企業(yè)降本增效，全面提升企業(yè)核心競爭力。
邦德激光G系列主要功能特點
超強的適應(yīng)能力
邦德激光G系列地軌式高功率激光切割機，如圖8所示，可以適配市面上現(xiàn)有等離子弧切割機的地基，直接利用原有地基安裝使用，極大地節(jié)省了地基澆灌時間及成本；針對無水泥地基的客戶亦有床身基座選配，幫助客戶快速進(jìn)入生產(chǎn)狀態(tài)。
圖8 地軌式高功率激光切割機
激光頭主動避障功能
邦德激光通過大量極限測試優(yōu)化隨動算法，提前感知障礙并發(fā)揮電機最優(yōu)性能高速響應(yīng)避開障礙，有效解決大幅面批量切割過程中因切割工件翹起干擾切割和碰撞激光頭等問題，如圖9所示。
圖9 激光頭主動避障
安全防護功能
G系列地軌式高功率激光切割機為應(yīng)對大幅面切割中的安全漏洞，在橫梁前后加裝安全光柵，如圖10所示，一旦檢測有人員或物體進(jìn)入橫梁安全距離范圍內(nèi)，立即啟動緊急停車，有效保障人身與設(shè)備安全。
圖10 安全防護光柵
適配坡口切割
G系列高功率大幅面激光切割機可選配坡口加工，如圖11所示，在工程機械、農(nóng)業(yè)機械等生產(chǎn)制造過程中常見的坡口形式如V形坡口、X形坡口、K形坡口、Y形坡口等均可實現(xiàn)完美加工，一次成型。
圖11 適配坡口切割
厚板過熱自適應(yīng)功能
邦德激光以焦點智能矯正和板材智能標(biāo)定為核心技術(shù)，輔助噴嘴智能清潔功能，通過算法優(yōu)化，自動計算切割頭在長時間切割過程中產(chǎn)生的焦點漂移，從而確保中厚板長時間穩(wěn)定切割無問題。
萬瓦優(yōu)勢
邦德激光在2019年全球首發(fā)30000W產(chǎn)品，2020年9月全球首發(fā)40000W產(chǎn)品，2020年11月全球首批30000W產(chǎn)品交付，萬瓦產(chǎn)品不斷創(chuàng)造新紀(jì)錄。截止2021年10月，邦德激光已與600多家金屬加工客戶達(dá)成萬瓦戰(zhàn)略合作，多年蟬聯(lián)激光行業(yè)出口量、出口額全國第一。作為國內(nèi)最早攻克萬瓦切割工藝性能技術(shù)瓶頸的廠商之一，邦德激光擁有豐富的技術(shù)經(jīng)驗積累，針對萬瓦切割工藝所研發(fā)的智能穿孔、渦旋起步、氣壓智能控制等技術(shù)也一度遙遙領(lǐng)先，為行業(yè)內(nèi)所借鑒。
本次發(fā)布的新機型G系列搭載自主研發(fā)的Bodor Thinker系統(tǒng)，采用先進(jìn)切割工藝，切割樣件切面整齊、底部光潔無毛刺掛渣、無需二次加工，如圖12所示，可完美實現(xiàn)碳鋼極限切割、厚板極限小孔切割、碳鋼厚板尖角切割等需求，標(biāo)配無級穿孔工藝和邦德云平臺，加工效率大大提升。
圖12 板材切割樣件
作為一家全球化的企業(yè)，邦德激光現(xiàn)有員工2000多人，來自全球20多個國家。其中專業(yè)研發(fā)團隊超過200人，注重在超高功率切割工藝、核心技術(shù)自研以及顛覆性功能創(chuàng)新方面的突破與領(lǐng)先。同時，售后服務(wù)團隊超過300人，有45個售后服務(wù)網(wǎng)點，24h提供問題解決方案。目前邦德激光業(yè)務(wù)已覆蓋全球200多個國家和地區(qū)，建立了覆蓋全球的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，成為眾多知名企業(yè)的合作伙伴。
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