激光光源對于激光切割系統(tǒng)的生產(chǎn)率具有決定性的影響。然而，并非僅靠激光功率就能理所當然地獲得高利潤。整個系統(tǒng)的完美配合同樣至關重要。 并不是所有的激光切割都千篇一律。即便在今天，當這種技術經(jīng)歷了層出不窮的創(chuàng)新之后，相應的機器之間還是存在著顯著的差別。客戶的立場無庸置疑：他們需要能夠以最低的成本生產(chǎn)出高質量切割件的系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)必須具有高度的可用性，以便在預定的最終期限內完成工作。由此在單位時間內處理盡可能多的工作，以至于在盡可能短的時間內收回對系統(tǒng)的投資。簡言之：激光切割系統(tǒng)的生產(chǎn)率越高，從中贏得的利潤就越多。影響激光切割系統(tǒng)生產(chǎn)率的一個重要因素是系統(tǒng)所采用的激光光源。在激光功率方面，作為領先的鈑金加工整體解決方案的供應商之一，Bystronic提供從2.2千瓦直到6千瓦的激光器。當然，需要關注的不僅僅是激光功率的千瓦數(shù)，激光與整個系統(tǒng)的最佳配合同樣意義重大。這一點只有當系統(tǒng)與激光器來自同一個供應商，并且二者密不可分地共同開發(fā)時才能得到保證。 相互影響是關鍵 最新開發(fā)的穿孔法，即可控脈沖刺穿（CPP），代表著對激光脈沖性能要求的最高水平。在加工厚度4至25毫米的板材時，CPP將切割時間縮短了一半。加工分兩個階段進行，首先預穿孔。在切割頭和板材之間保持較大的間距，以防止噴嘴和鏡頭過度污染。之后再縮小間距完成整個穿孔。在穿孔完成之時，切割頭上的傳感器根據(jù)反射光探測到精確的位置點并生成相應的信號。然后系統(tǒng)立即開始切割過程。這種加工程序不僅節(jié)省時間，而且孔徑保持最小在10毫米厚的板材上孔徑僅1毫米（圖1）。另外，加工表面幾乎看不到任何污漬。同時，CPP大大提高了機床的加工安全。 圖1：不使用CPP方法需要相當多的額外 工作量才能切割出孔洞（左）；使用（中） 和不使用（右）CPP方法穿孔和切口。以零刺穿時間導入要求激光光源具有最大的可靠性，其必須能夠即使在要求的位置點上精確地提高和降低功率。這已經(jīng)不再是一個刺穿的過程，而是一個毫無時間損失的直接切割過程，適用于厚度在8毫米以下的材料。圖2顯示了切割頭如何以一條弧線（1）行進至切割標記（2）。一旦到位，系統(tǒng)立即開始切割。綠色的虛線部分完全以參數(shù)表示。同時立即在輪廓線起點（3）進行實際切割參數(shù)的轉換，以便依據(jù)這些參數(shù)執(zhí)行切割過程。隨后，切割頭以一條弧線行進至下一個要切割的輪廓上。與傳統(tǒng)的刺穿方法相比，一直使用此方法可以將工件氣割時間最多降低35%。 圖2：切割頭在導入，直接切割過程中的行走線路。激光解決方案 CO2氣體作為激光的激活材料。因為這種激光不僅在工業(yè)應用中具有較高的輸出功率，而且還顯示出其他眾多優(yōu)勢，例如：激光束質量最佳，可靠以及其他眾多優(yōu)勢，例如：激光束質量佳，可靠以及設計緊湊。使用直流電（DC）以CO2氣體激活激光光源，其功率可高達5.2千瓦。新型大功率激光器卻另辟蹊徑：通過安裝在蓄有氣體的陶瓷管外面的電極注入能量。借助這種方法，能量以從電極釋放出的高頻波的方式流動，這就是為什么該方法被稱為高頻活化（或簡稱為HF活化）的原因。 DC活化相對于HF活化的優(yōu)勢在于相應的激光光源具有更高的效率。而反過來看，使用HF活化激光器卻可以將更大的能量注入到定量氣體中。換一種說法：為了生成一定的激光功率，只需要更少的氣體。因此，功率為６千瓦的Bylaser6000同樣能夠配合較低功率的激光光源，并顯示出非常高的機械穩(wěn)定性。如果說DC活化更勝一籌。負責生成HF 能量的活化模塊是由Bystronic基于半導體技術開發(fā)出來的。這為用戶帶來雙重益處：由于這些模塊耐磨損，因此與基于電子管的其他末極放大器相比降低了運行成本。此外還節(jié)省了空間，因為無需另外的箱體來容納這些發(fā)射管。 功率必須有所回報 通常，用戶能以多種方式從Bylaser 6000增強的激光功率中獲益：刺穿時間被最小化，體現(xiàn)為工件切割時間更短，并且時間被最小化，體現(xiàn)為工件切割時間更短，并且由此實現(xiàn)更高的，創(chuàng)利的工件產(chǎn)量。由于一般情況下并非所有工件都必須以最大的功率生產(chǎn)，因此激光功率可以儲備起來，進而提高了整個系統(tǒng)的過程安全性。最大板厚極限被提高了，例如不銹鋼可達２５毫米，鋁材可達１５毫米。這意味著以前超出用戶能力范圍的工作現(xiàn)在均可進行。此外，對于６毫米以上碳鋼和４毫米以上不銹鋼的切割性能顯著提高。具體地說就是將更大的激光功率在Bystronic系統(tǒng)的動態(tài)極限內轉化為更高的進給率。而實際上正是提高的進給率導致工件切割時間縮短和產(chǎn)量增加。 但是請注意：并非激光功率高就肯定能獲得高利潤。如果系統(tǒng)方案不能轉換該功率，則也是與事無濟的。如果功率過于昂貴，亦無法實現(xiàn)更高的利潤。通常，提及Bystronic激光光源，人們想到的首先是其出色的效率，高度的可靠性，極低的耗電量以及降低到最大限度的運行成本。這些特點同樣也適用于Bylaser6000。與同類其他品牌的６千瓦激光器相比，其明顯地降低了成本。不過，這種激光器的運行成本卻仍然高于低功率的激光器，主要是由于其能量需求更高。圖３和圖４基于典型工件的毛利率，說明只有對工件進行“恰當?shù)亍苯M合才能實現(xiàn)相應的利潤，而這種組合主要是指中、厚板材或不銹鋼的處理。另一方面，鈑金大供應商的數(shù)據(jù)顯示，２至６毫米鈑金的處理在工廠中最多也最為重要，超過其他所有常規(guī)鋼材（圖５）。在這種情況下，系統(tǒng)方案必須被賦予更大的重要性，而不是片面地追求激光功率最大化。結論：在投資一套系統(tǒng)的情況下定義正確的激光功率時，必須仔細檢查實際的系統(tǒng)應用領域。為了充分發(fā)揮系統(tǒng)的優(yōu)勢，系統(tǒng)和激光光源應當來自同一個供應商。除了高度權威的咨詢服務以外，該供應商還應當能夠提供各種各樣的高品質系統(tǒng)和激光光源。 原載國際金屬加工商情