国内不锈钢激光切割设备市场增长,技术优势与加工费用分析

目前国内不锈钢切割设备的总量在不断增加,市场保有量变得越来越大。激光切割行业的竞争越发激烈,加工费处于 400 元到 1500 元之间。激光切割是将激光束照射到工件表面,释放能量使工件融化并蒸发,从而达到切割和雕刻的目的。它具有精度高、切割快速的特点,不会局限于切割图案的限制,还能自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低。它将逐渐替代传统的切割工艺设备。
激光切割技术具有以下优点:
定位精度为 0.05mm,这表明精度较高;重复定位精度为 0.02mm,同样体现出精度高的特点。
第二,切缝较窄:激光束能够聚焦成极小的光点,从而让焦点处的功率密度变得很高。这样一来,材料能很快被加热到气化的程度,进而蒸发并形成孔洞。当光束与材料相对进行线性移动时,孔洞就会连续形成,进而形成宽度很窄的切缝。切口的宽度通常在 0.10 到 0.20 毫米之间。
第三,切割面的情况:切割面没有毛刺。切口表面的粗糙度通常被控制在 Ral2.5 且在 A 内。
第四,速度方面:切割的速度能够达到 10m/min,最大的定位速度可以达到 70m/min,它比线切割的速度要快上许多。
第五,切割质量良好:采用无接触切割方式,切边所受的受热影响极小,几乎不会导致工件出现热变形情况,能够完全避免在材料冲剪过程中形成塌边的问题,切缝通常不需要进行二次加工。
第六,关于不损伤工件方面:激光切割头不会与材料的表面发生接触,这样就能确保不会划伤工件。
第七,激光加工不受被切材料硬度的影响。它可以对钢板进行加工,也可以对不锈钢进行加工,还可以对铝合金板进行加工,以及对硬质合金进行加工。无论材料的硬度是怎样的,都能够进行无变形切割。
第八,工件外形不会对其产生影响:激光加工具有良好的柔性,能够加工各种任意的图形,还可以切割管材以及其他形状各异的型材。

国外数控激光切割技术现状与发展趋势
目前,国际上具有代表性的激光切割设备制造商包含德国通快 TRUMPF 公司、瑞士百超 BYSTRONIC 公司、意大利 PRIMA 公司、美国 WHITNEY 公司以及日本 TANAKA 公司等。这些公司的代表性技术如表格 1 所示。这些国际知名公司陆续开发出了大功率的激光切割机,其具备大幅面的特点,还能高速运行,采用飞行光路。同时,这些激光切割机是三维立体的,并且是数控自动的。此外,这些公司每年都在推出新的机型。百超在 2002 年推出了加速度为 2g 的高速机床,2007 年又推出了加速度为 3g 的高速机床,从这可以看出其技术发展的迅速;随着激光切割逐渐普及,市场对切割效率(高速切割)提出了更高要求,对待机时间(自动上下料系统)有降低的需求,对应用面(向三维立体切割、厚板、高反射材料发展)有扩大的需求,对运行成本(降低电耗)有降低的需求等。国外激光切割技术的发展趋势有:
2、高速度
目前多家企业在开发高速高精度切割机,用于取代机械冲床。比如瑞士百超激光有限公司推出的 BYSPEED 机型,它的切割速度能达到 40m/min,加速度为 3g,能够切割 20mm 的不锈钢、12mm 的铝合金和 6mm 的紫铜等。该机型电耗仅 60kW,机器有效利用率可达 95%,在薄板加工效率方面与冲床相当。
普瑞玛工业公司最新推出的 SYNCRONO 机床采用了全新的设计理念。这种理念与众不同,首次在激光切割设计中引入了并联机床的概念,并且将两台机床合为一体。其中一台是具有极高动态性能和极轻重量的小型切割机床(切割头),另一台是负责在大加工范围内移动的大型传统机床。两者通过数控实现了完美的同步运动,也实现了最佳的加工效率优化。切割头部分重量极轻,所以能实现很高的动态性能。机床采取了特殊的动态平衡设计,并且专门优化了驱动控制算法,这样在高速运动时,轨迹既光滑又能完全避免振动。这种设计的结果让 SYNCRONO 机床实现了极高的加工效率。它切割时的加速度能达到 6g,一分钟内能够切割 1000 个孔,比目前市场上最快的切割机快将近一倍。并且它的运行成本远远低于对手,实际上,SYNCRONO 正在开启一个激光切割的新时代。

需求端空间:
我国激光产业处于初步发展阶段。在国际科技的引领下,它实现了飞跃式发展,并且在同等质量方面处于更高阶段。以激光切割机为例,市场需求高达千万,为广阔市场注入了新的生机。自 60 年代第一台激光设备诞生并应用以来,我国有多位专家在激光行业付出努力,已达到国际的一个较小差距。激光行业在发展的同时,激光成套工业设备进入了生产市场。它摆脱了长期依赖国外的状况,也解决了国内激光行业的尴尬局面。国内经济飞速发展,使激光市场成为高产业支柱,能达到每年 20%以上的增长速度,成为全球激光市场的新起点。专家预测,国内激光市场仍处于高速增长阶段,未来可翻倍增加,以最大程度扩充激光切割设备市场,填补国内空白,让国内高端激光设备摆脱受困状态,成为国际顶梁柱。目前国内的激光产业主要聚集在深圳和武汉这两个地方。深圳是国内重要的销售市场,它凭借多年的发展经验,在激光产业方面领先于其他区域。
总结:目前国内不锈钢切割设备的总量在持续上升,市场上的保有量变得越来越大。激光切割行业的竞争越发激烈,整个行业中真正有竞争力的企业需要持续创新,大家都期待不锈钢激光切割行业能够健康良性地发展。单纯的价格战会导致杀敌一千自损八百的局面。



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