自激光技術(shù)被引進(jìn)鈑金加工行業(yè)以來，激光切割機(jī)就憑借速度快、精度高、更環(huán)保等優(yōu)勢受到市場歡迎。近十年我國激光切割市場一直保持高速增長，推動(dòng)我國激光產(chǎn)業(yè)及高端制造業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。2021年，我國激光切割市場達(dá)280.1億元。
激光切割頭是激光切割機(jī)的核心部件之一，是激光通向材料表面的“最后一棒”，切割頭的核心光學(xué)技術(shù)對加工質(zhì)量有著最直接的影響。隨著激光切割機(jī)核心光源的變化與功率提升，激光切割頭也經(jīng)歷了多次升級換代，在智能制造日益普及的當(dāng)下，激光切割頭也在朝智能化方向發(fā)展。
百超迪能自成立以來一直深鉆激光切割頭的核心光學(xué)技術(shù)。隨著激光切割智能化的趨勢日益明顯，百超迪能與瑞士百超總部進(jìn)行跨國聯(lián)合研發(fā)，推出了百超迪能第7代激光切割頭：By-Power智能切割頭。
YAG固體激光時(shí)代——憑借自研切割頭占領(lǐng)60%市場
實(shí)際上，早在2008年公司初創(chuàng)之時(shí)，迪能激光就已開始自主研發(fā)生產(chǎn)切割頭。當(dāng)時(shí)國內(nèi)激光切割機(jī)市場正處于起步階段，市面上的激光切割機(jī)主要以CO2激光切割機(jī)和YAG激光切割機(jī)為主。迪能激光作為國內(nèi)激光行業(yè)的早期開拓者，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)生產(chǎn)銷售YAG激光切割機(jī)。但在當(dāng)時(shí)，國內(nèi)激光企業(yè)缺乏對激光切割頭的自產(chǎn)能力，進(jìn)口切割頭幾乎是國內(nèi)YAG激光切割機(jī)廠家的必選項(xiàng)。
為確保設(shè)備擁有穩(wěn)定可靠的加工品質(zhì)優(yōu)先于同行業(yè)，迪能激光在研發(fā)YAG激光切割機(jī)的同時(shí)也在研發(fā)切割頭。隨著核心光學(xué)技術(shù)壁壘被研發(fā)團(tuán)隊(duì)突破，迪能激光在2008年就自主研發(fā)出適用于YAG固體激光切割機(jī)的手動(dòng)調(diào)焦切割頭，并使迪能激光的YAG固體激光切割機(jī)擁有優(yōu)于同行更好的匹配度和穩(wěn)定性。
基于這一核心優(yōu)勢，迪能激光研發(fā)生產(chǎn)的YAG固體激光切割機(jī)在2008年至2014年占領(lǐng)中國市場約60%的份額，名列行業(yè)前茅。而迪能激光通過研發(fā)切割頭取得的成功，也激勵(lì)了一批國內(nèi)激光設(shè)備廠投身切割頭研發(fā)的工作。
從手動(dòng)到自動(dòng)——瑞士百超入局推動(dòng)切割頭升級換代
2011年，光纖激光切割機(jī)開始在中國市場嶄露頭角，此時(shí)的用戶需求也開始發(fā)生變化。迪能激光敏銳感知到市場變化，并于2011年率先研發(fā)設(shè)計(jì)了更具性價(jià)比優(yōu)勢，也更便于客戶操作的技術(shù)升級版手動(dòng)調(diào)焦切割頭。這款切割頭很好地適應(yīng)了光纖激光切割機(jī)市場的早期發(fā)展，迪能激光也憑借500W和1000W以上兩款全新研發(fā)的切割頭穩(wěn)住了市場地位。
2016年5月，瑞士百超集團(tuán)收購迪能激光51%股份，成為迪能激光的最大股東，迪能激光的發(fā)展也從民營階段進(jìn)入合資階段，品牌升級為百超迪能 。百超迪能在吸收了瑞士百超積淀幾十年的先進(jìn)理念后，技術(shù)水平突飛猛進(jìn)，其切割頭的設(shè)計(jì)和質(zhì)量也達(dá)到一個(gè)新高度。
當(dāng)時(shí)的激光切割機(jī)工人們可謂“苦手動(dòng)調(diào)焦久矣”，手動(dòng)調(diào)焦不僅效率低下，且精確度也難以保證。基于對客戶需求的重視，百超迪能啟動(dòng)了自動(dòng)調(diào)焦切割頭的研發(fā)計(jì)劃。憑借對客戶需求的深入了解與強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力，百超迪能于2016年研發(fā)出第三代激光切割頭——采用脈沖控制的自動(dòng)調(diào)焦切割頭。這款切割頭大幅提升了穿孔和切割速度，減輕了客戶手動(dòng)調(diào)焦的痛苦。
此后幾年，百超迪能不斷優(yōu)化自動(dòng)調(diào)焦切割頭的設(shè)計(jì)理念，并順應(yīng)激光切割機(jī)的高功率發(fā)展趨勢不斷升級換代。經(jīng)過幾年的改進(jìn)與迭代，百超迪能進(jìn)一步提高了激光切割頭的抗污染、抗腐蝕、抗老化性能與密封性，增強(qiáng)了切割穩(wěn)定性與切割精度。
萬瓦時(shí)代——巨資打造無塵室及加工中心，嚴(yán)苛工藝環(huán)環(huán)相扣
2018年，我國激光切割市場開始邁入萬瓦階段。盡管有大量企業(yè)入局萬瓦市場，并有不少企業(yè)試圖研發(fā)萬瓦切割頭，但最終能達(dá)到穩(wěn)定量產(chǎn)的屈指可數(shù)。
百超迪能的技術(shù)人員向筆者透露：“萬瓦切割頭難就難在流程控制上，這是很多廠家無法解決的難題，百超迪能也是在近兩年引入瑞士百超的流程標(biāo)準(zhǔn)后才實(shí)現(xiàn)萬瓦切割頭突破的。越是高功率的切割頭，對環(huán)境的要求就越苛刻。為滿足切割頭生產(chǎn)環(huán)境的要求，我們引進(jìn)了百超的無塵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，斥資數(shù)百萬打造了一個(gè)10級的無塵潔凈室。此外，針對萬瓦切割頭的研發(fā)生產(chǎn)工作，我們對員工制定了非常嚴(yán)苛的流程標(biāo)準(zhǔn)，包括設(shè)計(jì)、出圖、開發(fā)、五軸加工、檢測、清洗等。只有每個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格檢驗(yàn)，最終的成品才不存在瑕疵。”
在加工工藝方面，百超迪能也斥巨資打造了加工工藝中心，包括五軸加工設(shè)備與一系列檢測設(shè)備、高精密儀器等。憑借這些巨資打造的加工環(huán)境和嚴(yán)苛的工藝流程，百超迪能于2019年解決了與萬瓦激光器的適配問題，推出了適配12-15kW、可切割50mm碳鋼板、50mm不銹鋼的切割頭。
瑞士百超全資控股——切割頭全面走向智能化
2020年10月，瑞士百超集團(tuán)全資控股百超迪能。此后，百超迪能研發(fā)團(tuán)隊(duì)自主創(chuàng)新能力不斷上升，針對坡口切割和智能化趨勢，對激光切割頭進(jìn)行了個(gè)性化設(shè)計(jì)。
2021年，在瑞士百超技術(shù)的支持下，百超迪能開發(fā)出具有高精密、智能化、一體化等優(yōu)勢特點(diǎn)的第五代激光切割頭，該款切割頭準(zhǔn)直腔體和聚焦腔體通過五軸聯(lián)動(dòng)（工件加工精度達(dá)0.01mm ）一體化加工成型，精密度大幅提升。同時(shí)，該款切割頭引入了智能檢測與自動(dòng)清潔的理念，通過內(nèi)嵌傳感器來檢測切割頭的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，并在腔體內(nèi)增加潔凈裝置，可將作業(yè)產(chǎn)生的灰塵自動(dòng)排出，避免人工手動(dòng)操作。
2022年，百超迪能的智能化切割頭全新升級。通過與瑞士百超集團(tuán)的跨國聯(lián)合研發(fā)，最新款By-Power切割頭的智能化程度進(jìn)一步升級，包括：具備溫度、壓力、濕度等重要因素的實(shí)時(shí)監(jiān)測功能；憑借優(yōu)良的冷卻系統(tǒng)和熱管理，讓切割頭始終處于45℃以下的恒溫狀態(tài)；同時(shí)，還可通過手機(jī)APP實(shí)時(shí)監(jiān)控，快速掌握切割頭實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)及溫度、濕度、壓差等作業(yè)指標(biāo)。
硬件方面，最新款By-Power切割頭采用非球面凸面光學(xué)鏡片，承受性能更好，透光率更高；高品質(zhì)的光學(xué)鏡片，膜熱吸收率低，光速性能更強(qiáng)，可極速達(dá)到熱平衡，確保厚板切割穩(wěn)定；采用獨(dú)立的保護(hù)鏡片機(jī)艙，用戶可輕松打開保護(hù)鏡片腔體進(jìn)行維護(hù)，操作更便捷等。
針對坡口切割的應(yīng)用，百超迪能先后開發(fā)出激光切管機(jī)坡口切割頭和平面坡口切割頭。2021年研發(fā)生產(chǎn)的切管機(jī)坡口切割頭，功率覆蓋1-4kW，采用±45°擺動(dòng)切割創(chuàng)新專業(yè)設(shè)計(jì)，能最大化地利用激光能量并優(yōu)化到達(dá)工作面的光斑質(zhì)量，適用于各類定制化管材切割。2022年研發(fā)生產(chǎn)的平面坡口切割頭則將“高功率”與“±45°旋轉(zhuǎn)操作”完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)任意形狀45度坡口切割，具備響應(yīng)性更高、運(yùn)動(dòng)速度更快、結(jié)構(gòu)更緊湊等優(yōu)點(diǎn)。
小結(jié)
縱觀百超迪能研發(fā)激光切割頭的14年發(fā)展歷程，我們可以看到中國激光切割頭發(fā)展歷程的縮影以及百超迪能以客戶為本、積極解決客戶痛點(diǎn)的服務(wù)理念。
早期，迪能激光打破進(jìn)口壟斷，成為YAG固體激光切割市場的優(yōu)勝者，引領(lǐng)并推動(dòng)了中國切割頭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；中期，迪能激光/百超迪能圍繞客戶痛點(diǎn)，屢次迭代升級滿足客戶需求，推動(dòng)激光切割頭從手動(dòng)到自動(dòng)，再朝著智能化的方向邁進(jìn)；當(dāng)下，百超迪能跨國聯(lián)合研發(fā)，為更高功率的激光應(yīng)用提供更智能、更高效的解決方案；未來，百超迪能還將按照智能制造的標(biāo)準(zhǔn)，打造出更全面、更智慧的激光加工解決方案，推動(dòng)激光產(chǎn)業(yè)進(jìn)入智能時(shí)代。
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