激光束具有單色性好、能量密度高、空間控制性和時間控制性良好等一系列優(yōu)點，目前它已廣泛應(yīng)用于材料加工等領(lǐng)域。激光加工的行業(yè)包括汽車制造、航天航空、電子、化工、包裝以及醫(yī)療設(shè)備等。與數(shù)控技術(shù)相結(jié)合，激光加工技術(shù)已成為工業(yè)生產(chǎn)自動化的關(guān)鍵技術(shù)，擁有普通加工技術(shù)所不能比擬的優(yōu)勢。例如激光加工為非接觸式加工、速度快、無噪聲、可實現(xiàn)各種復(fù)雜形狀的高精度加工目的，且無通常意義上的“刀具”磨損，無需更換“刀頭”。我國激光加工市場前景廣闊，預(yù)計平均每年以20%~30%的速率遞增。
在激光加工領(lǐng)域，異軍突起的光纖激光器具有許多獨特的優(yōu)點：光束質(zhì)量好、體積小、重量輕、免維護、簡單易操件，運行成本低，可在工業(yè)環(huán)境下使用，壽命長加工精度高、速度快，電能轉(zhuǎn)化效率高，可以實現(xiàn)智能化、自動化、柔性化操作等?；谏鲜龅膬?yōu)點，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴展到汽車制造、船舶制造和航空制造等領(lǐng)域的金屬和非金屬材料的激光切割、激光焊接等方面。
FOL-3015 Fiber AJ光纖激光加工機
天田株式會社
I可滿足市場對新一代激光加工機在處理難加工材料、節(jié)能、智能化等方面的要求。
在迄今為止的鈑金市場中，用于下料工序的激光加工機一直以CO2激光為主，但近年來光纖激光正受到人們的關(guān)注。AMADA也于6年前著手進行研究開發(fā)。2008年開始，通過與JDSU公司的合作，開發(fā)出了AJ4000發(fā)振器。在去年的Euro Blech（歐洲金屬板材加工技術(shù)展覽會）中展出了FOL-AJ，并于2011年7月起作為產(chǎn)品投入市場。與CO2激光加工相比，光纖激光具有諸多優(yōu)勢。
使用FOL－AJ進行細微加工
FOL-AJ光纖激光加工機采用三軸線性馬達驅(qū)動，配備與JDSU公司共同開發(fā)的“AJ4000”發(fā)振器。X、Y軸的定位速度最大為340m/min（X、Y合成），Z軸為120m/min，最大加速度為5g，可充分發(fā)揮高速加工的性能。
在加工高反射材料時，光纖加工表現(xiàn)出卓越的性能，因為光纖激光具有材料吸收率高的特性。特別是對于板厚4.0mm以下的不銹鋼及軟鋼板，與傳統(tǒng)激光（CO2激光）相比，加工速度為其2~3倍。關(guān)于吸收率高這一特性，即使對于銅、黃銅及鋁等高反射材料，也可發(fā)揮光纖激光的優(yōu)勢。特別是對于銅及黃銅，采用CO2激光很可能會對加工機造成損害，因此往往敬而遠之。而現(xiàn)在采用光纖激光，最大可進行銅8.0mm、黃銅8.0mm的加工。對于鋁的加工，雖然傳統(tǒng)的CO2激光也可進行加工，但光纖激光通過效率更高的光作用，可加工更厚的板材。
當進行細微加工時，光纖加工也具有無可比擬的優(yōu)勢，由于光纖激光在加工點上的聚光直徑很小，可輕易地進行細微加工。由于可將很高的能量聚集在很小的一點上，在鋁、不銹鋼等厚板的穿孔加工中，可發(fā)揮很大的效力。另外，還可輕松進行中厚板以上的小孔加工等。
光纖激光具有節(jié)能效果好、加工范圍廣（高反射材料加工）等特點，今后有望得到進一步普及。但對于中厚板以上的加工等，從加工速度及質(zhì)量等方面來看，尚不及CO2激光，這是將來需要研究的課題。
薄板加工的能手
通快（中國）有限公司
I通快集團第4款配備固體激光器的平面激光切割機。
TruLaser 5030 fiber激光切割機在市場上廣受好評，一年前通快集團首次發(fā)布了TruLaser 5030 fiber光纖型激光切割機，現(xiàn)已經(jīng)售出遠超50臺。TruLaser 5030 fiber作為高速薄板切割的理想加工設(shè)備大受加工企業(yè)的歡迎，同時它也能高質(zhì)量加工碳鋼板的中厚板。
對荷蘭馬兒赫茲的John Feijen來說，生產(chǎn)效率是最重要的。2010年底，他開始使用TruLaser 5030光纖型激光切割機，主要切割不銹鋼和碳鋼薄板（占其生產(chǎn)總量的50%）。同時，他使用另外兩臺配有CO2激光器的TruLaser 5030切割機加工中厚板。對他來說，這是一個完美的組合。“我用新機床切割厚至4mm的薄板材，用CO2激光切割機切割更厚的板材。”他說道。配備光纖傳導(dǎo)的TruDisk 3001碟片激光器的新機床的切割速度讓他尤其滿意，“特別是使用氮氣切割時，這款TruLaser 5030光纖型激光切割機的切割速度大大超過了同級別的CO2激光切割機。而其切邊表面質(zhì)量也是相當好。”他解釋道。他還提到，現(xiàn)在他已經(jīng)收到一些加工有色金屬的訂單詢價了。TruLaser 5030光纖型激光切割機是通快第一款大批量推向市場的固體激光器平面切割機床，但它絕非是通快的第一款此類機床。
早在15年前，在德國施朗堡的Carl Haas公司已經(jīng)將棒式固體激光器集成在通快的激光切割機中。使用固體激光器進行薄板加工是通快的一項發(fā)明。當時，很多鈑金廠喜歡用第一款配備800W激光器的名為TRUMATIC LY 2500的平面激光切割機加工中小批量訂單。其下一代產(chǎn)品TRUMATIC HSL 2502機床的生產(chǎn)率是前款機床的兩倍，此機床是針對大批量加工薄板零件的客戶所設(shè)計。那些加工薄碳鋼以及用來制作剪刀，鋸條及圓鋸片的刀具鋼的企業(yè)特別青睞此款機床。“通過使用雙切割頭和無磨損的直線電機驅(qū)動技術(shù)，該機床擁有極高的動態(tài)性能，極高的切割速度大大縮短了零件加工時間。”通快集團的銷售技術(shù)支持部經(jīng)理Stefan Grahle這樣說道。Grahle先生從一開始便參與了固體激光機床的研發(fā)。第二代固體激光平面切割機床于2008年進入市場，并帶來了全新的技術(shù)亮點：不同于以往的燈泵浦棒式激光器，TruLaser 7040 fiber是首臺配備6kW二極管泵浦碟片激光器TruDisk 6001 的機床。該機床配有雙切割頭，能加工至20mm厚的碳鋼、不銹鋼、鋁板及至6mm厚的有色金屬。不用于同類CO2激光切割機床，TruLaser 7040 fiber只需一個激光器便可為兩個切割頭提供激光光束。這臺機床和TruLaser 5030 fiber是通快目前擁有的兩種高效加工薄板及各種厚度碳鋼板的平面激光切割機。
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