越來(lái)越多的用戶(hù)應(yīng)用光纖激光器進(jìn)行機(jī)械加工
 
IPG光纖激光器憑借其體積緊湊、免維護(hù)及高光束質(zhì)量的突出優(yōu)勢(shì)，打動(dòng)了很多原本未打算購(gòu)買(mǎi)激光器的終端用戶(hù)。而這些激光器一經(jīng)使用，客戶(hù)就體驗(yàn)到了光纖激光器在極少維護(hù)條件下更好的性能和更低的成本。
 
正如俄亥俄州的Wayne Trial營(yíng)銷(xiāo)部副總裁Bob Lewinski所說(shuō)：”光纖激光器就像汽車(chē)引擎蓋下的發(fā)動(dòng)機(jī)，你多長(zhǎng)時(shí)間才需要打開(kāi)引擎蓋一次呢?事實(shí)是你幾乎不需要。簡(jiǎn)便容易一一這就是人們鐘愛(ài)它的原因。”從未想要使用光纖激光器的客戶(hù)現(xiàn)在也可以使用，光纖激光器使客戶(hù)能夠?qū)⒕杏谧罱K產(chǎn)品而無(wú)需擔(dān)心激光器自身。
 
5至10年前，一些客戶(hù)因?yàn)橐?fù)擔(dān)激光系統(tǒng)的全部費(fèi)用，最終放棄購(gòu)買(mǎi)激光器，美國(guó)威斯康辛州的Preco金屬是市場(chǎng)銷(xiāo)售副總裁David Krattley說(shuō)。“如果他們需要1臺(tái)10kW的CO2激光器，就要專(zhuān)門(mén)留出足夠大的空間和1臺(tái)大型水冷以保證激光器正常運(yùn)行。
 
這一過(guò)程還需要用昂貴的氦氣作為保護(hù)氣體，因此降低了投資回報(bào)卻提高了單位時(shí)間成本。對(duì)于一些公司來(lái)說(shuō)這不經(jīng)濟(jì)，”他提示。“然而，使用光纖激光器就可以節(jié)省用占地面積和電費(fèi)，進(jìn)行更快地加工，使用更少的輔助氣體，所有這些使銷(xiāo)售整個(gè)激光系統(tǒng)的更為容易，”Krattley說(shuō)起了光纖激光器的諸多優(yōu)勢(shì)。光纖激光器效率高、能夠切割包括鋁、銅和黃銅在內(nèi)的各種材料，位于馬薩諸塞州的IPG光子公司工業(yè)市場(chǎng)副總裁Bill Shiner提示。IPG為Wayne Trial以及Preco提供為終端用戶(hù)使用的不同系統(tǒng)所需集成的激光器。
 
“我們的客戶(hù)發(fā)現(xiàn)IPG激光器非常使用。正如我們對(duì)他們宣稱(chēng)的那樣，與其他激光器相比，光纖激光器的維修率幾乎為零。它們易于集成，而且具有極高的可靠性，”Lewinski說(shuō)。
 

 
光束質(zhì)量好
 
“Preco已有30多年的歷史。過(guò)去5年來(lái)，隨著高功率光纖激光器的不斷使用，它真正改變了我們某些應(yīng)用的加工方式，“Krattley表示。“比如，過(guò)去我們用CO2激光器進(jìn)行熱處理，就必須要將表面涂黑，還要用更高功率的激光器，而現(xiàn)在只需用體積僅有CO2激光器一半大、功率更低的光纖激光器，而且無(wú)需涂漆。
 
我們應(yīng)用了幾款高功率光纖激光器，包括4 kW, 6 kW和10 kW的設(shè)備來(lái)進(jìn)行焊接、熔覆和熱處理。同時(shí)，我們還有單模低功率激光器以用于切割和精密焊接。IPG的10 kW和6 kW激光器擁有極好的光束質(zhì)量，這使我們實(shí)現(xiàn)了很多五年前不能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用。我們之所以選擇IPG光纖激光器，是因?yàn)樗鼈兙哂械撵`活性、良好的特性和光束質(zhì)量。”
 
Preco不僅在系統(tǒng)里集成了IPG激光器，還在其代工車(chē)間和實(shí)驗(yàn)室使用了6臺(tái)IPG激光器。借助實(shí)驗(yàn)室的IPG激光器，Preco能夠?yàn)闈撛诳蛻?hù)提供樣件加工和性能測(cè)試服務(wù)。用測(cè)試數(shù)據(jù)Preco能幫助客戶(hù)預(yù)測(cè)投資回報(bào)。例如，“我可以告訴客戶(hù)，‘采購(gòu)這臺(tái)設(shè)備的成本是多少，加工零件需要多久，以及它如何能夠?qū)崿F(xiàn)你所期望的質(zhì)量。”
 
快速，薄箔
 
當(dāng)Wayne Trial獲得新的交貨訂單，還要使用25臺(tái)IPG激光器。公司已經(jīng)為客戶(hù)集成了許多臺(tái)“激光器”，“但最近5年，Wayne Trial用得最多的就是IPG的光纖激光器，”Lewinski提示。“價(jià)格，性能，體積，運(yùn)行成本和免維護(hù)——當(dāng)你看到所有這些優(yōu)勢(shì)，你就會(huì)問(wèn)，‘為什么不買(mǎi)臺(tái)光纖激光器？’”
 
Lewinski說(shuō)，Wayne Trial公司正在開(kāi)發(fā)用于切割薄鋁箔、銅箔及其他材料的多種系統(tǒng)。IPG 2 kW單模激光器能夠?qū)崿F(xiàn)之前所不能實(shí)現(xiàn)的高速、高精準(zhǔn)度的各種切割應(yīng)用。
 
Wayne Trail專(zhuān)業(yè)客戶(hù)用IPG單模激光器“實(shí)現(xiàn)了在薄箔或更薄箔和涂層箔上的快速加工，達(dá)到甚至超越了傳統(tǒng)的送料沖壓技藝，”Lewinski表示。
 
當(dāng)一家公司使用沖床生產(chǎn)薄膜產(chǎn)品，“需要大量成本和許多與制造、運(yùn)營(yíng)由特殊材料，例如碳化物制成的超高耐受精密工具相關(guān)的維護(hù)，因?yàn)槟阈枰軌蚯懈畛〔牧系木芄ぞ撸?rdquo;Lewinski說(shuō)。除此之外，沖模毀壞有很大的風(fēng)險(xiǎn)，而且設(shè)備通常需要很大的占地面積，Lewinski提示。
 
相比之下，適合高速切割的單模激光器具有近乎完美的光束質(zhì)量和足夠的功率，配有檢流計(jì)和高功率切割頭，基本無(wú)需其他工具即可按照終端客戶(hù)設(shè)定的程序靈活地實(shí)現(xiàn)切割解決方案。
 
“你只需使用加工零件的簡(jiǎn)單夾具，”Lewinski說(shuō)到。“全部程序控制，無(wú)需模具。整套設(shè)備只需更小的占地面積，卻具有相當(dāng)于多條沖壓線的生產(chǎn)能力。”
 
實(shí)際上，光纖激光器創(chuàng)下薄板材料切割速度的記錄， Shiner說(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn)相同功率的光纖激光器切割速度是CO2激光器的3-5倍。厚度增加到25 mm時(shí)，光纖激光器的切割速度可以與CO2 激光器的切割速度一致。”
 
未利用的能量轉(zhuǎn)化為熱能。傳統(tǒng)高功率激光器需要大型水冷系統(tǒng)或水冷機(jī)保持操作溫度恒定。水冷機(jī)很大并且需要獨(dú)立電源。
 
“電光轉(zhuǎn)換效率為8%的激光器，會(huì)有92%的電能轉(zhuǎn)化為熱量。而對(duì)于光纖激光器而言，電光轉(zhuǎn)化率甚至可以達(dá)到45%，只有55%-65%的電能會(huì)轉(zhuǎn)為熱量。盡管聽(tīng)起來(lái)依舊不是一個(gè)小數(shù)字，但已經(jīng)節(jié)省了很大一筆水冷設(shè)備采購(gòu)及其運(yùn)營(yíng)成本，”Lewinski表示。
 

 
多種應(yīng)用
 
功率從5 W到50 kW的光纖激光器能進(jìn)行多種金屬加工材料處理。因而光纖激光器在激光技術(shù)制造領(lǐng)域的市場(chǎng)份額快速增長(zhǎng)， Shiner表示。典型的例子莫過(guò)于汽車(chē)行業(yè)，激光器用于切焊高強(qiáng)鋼，遠(yuǎn)程焊接座椅組件，以及在新能源汽車(chē)電池生產(chǎn)中的各種應(yīng)用，他表示。
 
“Preco擁有我們服務(wù)的混合細(xì)分市場(chǎng)，”Krattley說(shuō)。Lewinski表示。“我們從事從微加工到汽車(chē)或重型設(shè)備的各種生意。”
 
Lewinski也認(rèn)為光纖激光器是一種非常靈活的工具。“我們有幾乎各種行業(yè)，從核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能到航空航天、汽車(chē)制造、家電的新老客戶(hù)。”考慮設(shè)備的資金投入而尋求更好的性能是很正常的事，Lewinski表示。“你若想為投資獲得更好的回報(bào)，那么當(dāng)集成了IPG光纖激光器的Wayne Trial的激光系統(tǒng)提供更好的性能，更輕的重量和比其他類(lèi)激光器更小的體積時(shí)，你還有什么理由拒絕呢？”