六大妙招助你提升激光切割机的加工效率

近年来，激光切割机对钣金行业发展的作用日益凸显。在切割过程中，有六个实用功能，配合这些实用的功能，能大大的提高激光切割机加工效率和切割性能。...



近年来，激光切割机对钣金行业发展的作用日益凸显。在切割过程中，有六个实用功能，配合这些实用的功能，能大大的提高激光切割机加工效率和切割性能。

1.蛙跳

蛙跳是激光切割机的空程方式。如下图所示，切割完孔1，接着要切割孔2。切割头要从点A移动到点B。当然，移动过程中要关闭激光。从点A到点B之间的运动过程，机器“空”跑，称为空程。

早期的激光切割机的空程如下图所示，切割头要次第完成三个动作：上升（到足够安全的高度）、平动（到达点B的上方）、下降。压缩空程时间，可提高机器的效率。如果将次第完成的三个动作，变为“同时”完成，可缩短空程时间：切割头从点A开始向点B移动时，即同时上升；接近点B时，同时下降。如下图所示。

在激光切割机的发展过程中，蛙跳算得上一个突出的技术进步。蛙跳动作，只占用了从点A到点B平动的时间，省却了上升、下降的时间。青蛙一跳，捕捉到食物；激光切割机的蛙跳，“捕捉”到的是高效率。如果激光切割机现在还不具备蛙跳功能，恐怕就不入流了。

2.自动调焦

切割不同材料时，要求激光束的焦点落在工件截面的不同位置。因此，就需要调整焦点的位置（调焦）。早期的激光切割机，一般采用手动调焦方式；当下，许多厂商的机器都实现了自动调焦。

可能有人会说，改变切割头的高度就好了，切割头升高，焦点位置就高，切割头降低，焦点位置就低。没有这么简单。

实际上，在切割过程中，喷嘴与工件之间的距离（喷嘴高度）约0.5～1.5mm，不妨看作是一个固定值，即喷嘴高度不变，所以不能通过升降切割头来调焦（否则无法完成切割加工）。

聚焦镜的焦距是不可改变的，所以也不能指望通过改变焦距来调焦。如果改变聚焦镜的位置，则可改变焦点位置：聚焦镜下降，则焦点下降，聚焦镜上升，则焦点上升。——这确是调焦的一种方式。采用一个电机驱动聚焦镜作上下运动，可以实现自动调焦。

另一种自动调焦的方法是：在光束进入聚焦镜之前，置一变曲率反射镜（或称可调镜），通过改变反射镜的曲率，改变反射光束的发散角度，从而改变焦点位置。如下图所示。有了自动调焦功能，可显著提高激光切割机的加工效率：厚板穿孔时间大幅缩减；加工不同材质、不同厚度的工件，机器可自动将焦点快速调整到最合适的位置。

3.自动寻边

如下图所示，当板料放到工作台上时，如果歪斜，切割时可能造成浪费。如果能够感知板料的倾斜角度和原点，则可调整切割加工程序，以适合板料的角度和位置，从而避免浪费。自动寻边功能应运而生。

启动自动寻边功能后，切割头从P点出发，自动测得板料两垂直边上的3点：P1、P2、P3，并据此自动计算出板料的倾斜角度A，以及板料的原点。

借助自动寻边功能，省却了早先调整工件的时间——在切割工作台上调整（移动）重达数百公斤的工件不是件易事，提升了机器的效率。

一台技术先进功能强大的高功率激光切割机，是光、机、电一体化的复杂系统。细微之处，往往隐藏奥妙。让我们一起来窥探其奥妙。

4.集中穿孔

集中穿孔，也称预穿孔，是一种加工的工艺，并非机器本身的功能。激光切割较厚板材时，每一轮廓的切割加工都要经历两个阶段：1.穿孔、2.切割。常规加工工艺（A点穿孔→切割轮廓1→B点穿孔→切割轮廓2→……），所谓集中穿孔，就是将整张板上的所有穿孔过程提前集中执行，然后回头再执行切割过程。集中穿孔加工工艺（完成所有轮廓的穿孔→回到起点→切割所有轮廓），与常规加工工艺相比，集中穿孔时，机器的运行轨迹总长是增加了的。那为什么还要采用集中穿孔呢？

集中穿孔可避免过烧。厚板穿孔过程中，在穿孔点周围形成热量聚集，如紧接着切割，就会出现过烧现象。采用集中穿孔工艺方式，完成所有穿孔、返回起点再切割时，由于有充分的时间散热，就避免了过烧现象。集中穿孔可提高加工效率。目前，仍有许多激光切割机不具备自动调焦的功能。加工厚板，穿孔、切割两个阶段的工艺参数（激光模式、功率、喷嘴高度、辅助气体压力等）是不同的。穿孔过程中喷嘴高度要高于切割过程。如果采取常规的加工工艺（轮廓1穿孔→轮廓1切割→轮廓2穿孔→轮廓2切割→……），为了保证切割质量和效率，激光束的焦点只能按照切割的需要人工调定到最佳位置（试想如果是这样：一开始，将焦点人工调定到穿孔所需要的位置，穿孔；然后，再将焦点调到切割所需要的位置，切割；再调到穿孔位置，穿孔；……；直至加工完成——这简直是恶梦）。因此，穿孔时的焦点就必定不在最佳位置，穿孔时间也就较长。但是，采取集中穿孔方式，就可先将焦点调整到适合穿孔的位置，待穿孔完成后，使机器暂停，再将焦点位置调整到切割所要求的最佳位置；这样，穿孔时间可缩短一半以上，大大提升效率。当然，如必要，还可在集中穿孔和切割中间调整或改变其他工艺参数（比如可使用空气＋连续波进行穿孔，而使用氧气进行切割，中间有足够的时间完成气体的切换）。我们一般把驱动聚焦镜自动变焦称作F轴；像这样采用手动变焦进行集中穿孔、切割，是不是可以叫做“H”（Hand）轴“变焦”呢？

集中穿孔也有风险。如果在切割过程中发生碰撞，致使板材位置变动，则尚未切割的部分可能报废。集中穿孔工艺需要自动编程系统的帮助。

5.桥位（微连接）

进行激光切割加工时，板料被锯齿状的支撑条托住。被切割下来的零件，如果不够小，不能从支撑条的缝隙中落下；如果又不够大，不能被支撑条托住；则可能失去平衡，翘起。高速运动的切割头可能与之发生碰撞，轻则停机，重则损坏切割头。

利用桥位（微连接）切割工艺，可避免发生此种现象。在对图形进行激光切割编程时，有意将封闭的轮廓，断开若干处，使得切割完成后零件与周围的材料粘连在一起，不致掉落，这些断开处，就是桥位。也称为断点，或微连接（这种叫法源自对MicroJoint的生硬翻译)。断开的距离，约0.2～1mm，与板料的厚度成反比。基于不同的角度，有了这些不同的叫法：基于轮廓，断开了，所以叫断点；基于零件，与母材相粘连，所以叫桥位或微连接。桥位将零件与周围材料连在一起，成熟的编程软件，可根据轮廓的长度，自动加上合适数量的桥位。还能区分内外轮廓，决定是否加桥位，使不留桥位的内轮廓（废料）掉落，而留桥位的外轮廓（零件）与母材粘连在一起，不掉落，从而免去分拣的工作。

6.共边切割

如果相邻的零件轮廓是直线，且角度相同，则可以合为一条直线，只切割一次。此即共边切割。显而易见，共边切割减少了切割长度，可显著提高加工效率。

共边切割并不要求零件的外形是矩形。如下图。天蓝色线条为公共边，共边切割，不仅节省切割的时间，而且减少穿孔的次数，因此，效益非常明显。假如每天因共边切割节省1.5小时，每年约节省500小时，每小时综合成本按100元计，则相当于一年额外创造了5万元效益。共边切割需要仰赖于智能化的自动编程软件。

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第一章激光器产业发展概述

第一节激光技术发展历史

第二节激光器产品分类及对比

第三节激光产业链结构

第四节激光器产业发展环境

一、激光器行业政策环境

二、激光器行业技术环境

三、激光设备产业发展驱动因素

1、发达国家纷纷重点布局激光产业

2、我国进入激光技术大面积推广应用时代

3、在中国制造业升级背景下，中国激光产业蓬勃发展

4、我国激光产业配套日趋成熟，为产业链发展提供有力支撑

5、激光核心器件国产化加速

6、新兴应用领域快速发展

第二章超快激光器产品及技术分析

第一节超快激光器产品概念及定义

一、超快激光器产品定义

二、超快激光器产品分类

三、超快激光器产品优势及应用

第二节超快激光器技术发展

一、超快激光器结构

二、超快激光器实现原理

三、超快激光器技术发展水平

第三节超快激光器市场应用分析

一、科研应用

二、工业加工

三、医疗美容

四、军事应用

第四节超快激光器技术发展趋势

第三章全球超快激光设备产业发展分析

第一节国内外超快激光行业发展现状

一、全球超快激光设备产业发展概况

二、国内外超快激光设备行业市场结构

第二节全球超快激光设备行业市场规模

第三节国外主要国家超快激光设备行业发展分析

一、美国

二、德国

三、日本

四、韩国

第四章国内超快激光设备行业市场分析

第一节超快激光设备市场现状

第二节超快激光设备行业市场规模

一、超快激光设备市场规模

二、超快激光设备销量分析

第三节激光设备行业兼并购情况

第四节中国超快激光设备市场动态分析

第五章超快激光设备竞争格局分析

第一节超快激光设备产业结构

一、激光产业链市场结构

二、激光设备应用市场结构

第二节激光设备企业区域分布

一、激光产业区域分布

二、各区域激光设备产业发展情况

三、激光设备产业重点区域—湖北基地分析

第六章超快激光器主要研究进展

第一节超快激光器主要研究机构

第二节超快激光器重点研究方向

第三节超快激光器技术研究趋势

第七章超快激光设备重点应用领域分析

第一节激光设备在生物医疗领域的应用

一、激光技术在医疗领域的应用

二、激光设备医疗设备市场规模

第二节超快激光在眼科领域的应用

一、超快激光设备在眼科领域的应用

二、眼科领域对飞秒激光设备的需求

第三节超快激光在柔性OLED显示领域的应用

一、超快激光在柔性OLED全面屏加工中的应用

二、OLED领域对超快激光设备的需求

第四节超快激光在半导体方面的应用

一、超快激光在半导体加工领域的应用

二、半导体行业对超快激光设备的需求

第五节超快激光在微电子领域的应用

一、超快激光在微电子加工领域的应用

二、微电子行业对超快激光设备的需求

第六节超快激光在光伏领域的应用

一、超快激光在太阳能电池加工领域的应用

二、光伏行业对超快激光设备的需求

第八章全球超快激光标杆企业分析

第一节IPG

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第二节德国通快（Trumpf）

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第三节光谱物理

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第四节相干

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第五节NKT光子

一、企业介绍

二、企业产品结构

第六节美国ESI

一、企业介绍

二、企业产品结构

第七节日本DISCO

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第九章中国超快激光标杆企业分析

第一节大族激光

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第二节华工科技

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第三节德龙激光

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第四节盛雄激光

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第六节泰德激光

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第七节锐科激光

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第八节华日激光

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第九节贝林激光

一、企业介绍

二、企业产品结构

三、企业经营情况

第十章超快激光设备行业发展前景分析

第一节超快激光设备行业发展趋势

一、技术与应用的融合

二、资本推手更强

三、平民化和高端化的两级分化

四、个性化定制

第二节未来3-5年超快激光设备重点应用市场分析

一、消费电子微创新对超快激光设备需求强劲

二、OLED 产线/半导体行业发展加速带超快动激光设备需求

三、动力电池、汽车轻量化共同拉动超快激光焊接需求

四、高端制造业加工需求推动超快激光设备产业发展

第三节2019-2022年快激光设备行业市场规模预测

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