日前，華工科技智能制造業(yè)務(wù)的明星產(chǎn)品三維五軸激光切割裝備在熱成形行業(yè)交付破百臺(tái)，用技術(shù)創(chuàng)新“卷”出了新高度。該產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)交付意味著國(guó)產(chǎn)三維五軸激光切割裝備真正實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代，獲得市場(chǎng)與客戶認(rèn)可。目前，其市場(chǎng)占有率全球前三，國(guó)內(nèi)第一。
什么是高強(qiáng)鋼熱成形件？
為滿足汽車行業(yè)輕量化、安全、節(jié)能等需求變化，高強(qiáng)鋼成為一種更薄、更輕，卻更硬、更強(qiáng)的選擇。熱沖壓成型技術(shù)下，高強(qiáng)鋼熱成形件的應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)車身輕量化的同時(shí)，也是汽車安全的重要“護(hù)身符”。
想象一下一只15噸重的鯨魚壓在一只螞蟻身上的強(qiáng)度有多大？答案是1500MPa。通過熱沖壓加工后，超強(qiáng)度鋼板抗拉強(qiáng)度就可達(dá)1500MPa左右，其最典型的應(yīng)用場(chǎng)景是用于生產(chǎn)對(duì)安全性要求極高的汽車關(guān)鍵零部件，如前后門防撞梁、前后保險(xiǎn)杠、前立柱A柱、中立柱B柱、地板中通道、車窗及門板加強(qiáng)筋、車頂加強(qiáng)梁等，該技術(shù)也逐漸應(yīng)用于軌道交通、商用車等國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中的重要領(lǐng)域。
利刃出鞘，直指客戶痛點(diǎn)
采用傳統(tǒng)沖壓工藝加工1000MPa以上強(qiáng)度的鋼難度極大。由于汽車熱成形件抗拉強(qiáng)度高，形狀復(fù)雜，利用傳統(tǒng)沖壓工藝對(duì)其進(jìn)行開模加工，不僅開發(fā)耗時(shí)長(zhǎng)、投入大，損耗也快；機(jī)器人三維切割則無法達(dá)到精度與節(jié)拍的要求。三維五軸激光加工技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，是解決乘用車高強(qiáng)鋼零部件高節(jié)拍、高精度，大規(guī)模高品質(zhì)生產(chǎn)的利器。
然而，受制于激光切割頭等核心技術(shù)的缺失，過去大功率三維五軸激光切割裝備市場(chǎng)被國(guó)外設(shè)備制造商長(zhǎng)期占據(jù)，國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)客戶深受其“高價(jià)、交貨周期長(zhǎng)、售后服務(wù)成本高”的困擾。
華工科技智能制造業(yè)務(wù)三維五軸激光切割產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人表示，針對(duì)客戶“痛點(diǎn)”，公司發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同優(yōu)勢(shì)，成立研發(fā)團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)十年“產(chǎn)學(xué)研用”攻關(guān)，于2017年9月推出國(guó)內(nèi)首套汽車熱成形件三維五軸光纖激光切割機(jī)AUTOBOT（奧博）3015，隨后獲2018年湖北省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
產(chǎn)品主要解決三維金屬熱成形件的開孔、修邊問題，滿足汽車、軌道交通等領(lǐng)域大型、復(fù)雜曲面零件新結(jié)構(gòu)、輕量化、高柔性的制造需求。
從0到1到2.5，技術(shù)不斷迭代升級(jí)
首套三維五軸熱成形件激光切割裝備的推出填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高端裝備的空白，為中國(guó)汽車制造業(yè)發(fā)展帶來了革命性突破，也為設(shè)備大批量國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。
切割頭在數(shù)控系統(tǒng)的指令下，火花四射，修邊環(huán)節(jié)如行云流水般劃過熱成形件邊緣一周，某汽車B柱在短短50秒內(nèi)完成切割，定位孔精度可達(dá)0.05mm（頭發(fā)絲直徑一般為0.08mm）。
實(shí)現(xiàn)從0到1的突破后，華工科技核心子公司華工激光積極響應(yīng)客戶需求，不斷進(jìn)行技術(shù)迭代升級(jí)，產(chǎn)品核心零部件切割頭實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)，滿足高性能、輕量化需求，自動(dòng)調(diào)焦、三點(diǎn)定位、快速穿孔、智能防碰撞等功能，真正實(shí)現(xiàn)智能化、高效率、低能耗的柔性化加工。
同時(shí)，產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)還致力于推進(jìn)裝備工業(yè)軟件的國(guó)產(chǎn)化，開發(fā)更便捷的人機(jī)交互界面，完善切割工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)設(shè)計(jì)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的在線編輯軟件等。每一次技術(shù)迭代只為給客戶帶來更好的體驗(yàn)。
目前，華工科技三維五軸激光切割裝備已升級(jí)至2.5代，進(jìn)一步改進(jìn)切割頭、浮動(dòng)軸結(jié)構(gòu)，綜合切割效率提升20%，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)單次變位節(jié)拍由3s縮短至2.5s。此外，配合自主開發(fā)完成的在線修改軟件，可大幅提升產(chǎn)品調(diào)試和換線效率。“就設(shè)備的操作便捷度及使用體驗(yàn)來說，如果說初代設(shè)備的感覺是坐火車硬座，那么現(xiàn)在就是軟臥。”
三維五軸激光切割裝備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代后，國(guó)外同類產(chǎn)品的價(jià)格下調(diào)20％以上。對(duì)客戶來說，激光國(guó)貨性價(jià)比高：在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備24小時(shí)不間斷切割汽車熱成形件，一天內(nèi)生產(chǎn)某車型B柱達(dá)1000件，切割效率比肩進(jìn)口設(shè)備，且后期維護(hù)成本更低。一條熱成形產(chǎn)品線需要配備4-6臺(tái)這樣的設(shè)備，僅激光切割環(huán)節(jié)就可為客戶節(jié)約一千萬左右的設(shè)備投入成本。
未來，華工科技三維五軸激光切割裝備研發(fā)團(tuán)隊(duì)將以客戶為中心，對(duì)該產(chǎn)品機(jī)型進(jìn)行不斷優(yōu)化升級(jí)。持續(xù)加大在數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)軟件、激光切割頭等核心技術(shù)上的研發(fā)力度，更好地服務(wù)于汽車、模具、五金、家電等行業(yè)，讓三維五軸激光裝備在國(guó)產(chǎn)替代的路上揚(yáng)帆遠(yuǎn)航。
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