超高功率超高速激光切割机技术应用.docx

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1、在中厚板和重型管材加工中，超高功率的激光切割机，不仅替代等离子和火焰等切割方式，也部分替代了钻床和低精度的铳床，为船舶、重工、钢构、轨道等行业提供了效率更高、质量更好的切割和钻孔方式。作为激光加工行业龙头企业，大族激光智能装备集团一直聚焦市场应用，探索更多可能。继2023年4月推出4万瓦光纤激光切割机之后，9月6日，大族激光智能装备集团又在常州工厂重磅发布了两款新品（图1）:HF系列50kW高速光纤激光平面切割机与HF50系列超高速磁悬浮激光切割机，再一次突破技术的极限，切割速度、切割效果、切割厚度等方面都取得了突破性创新，为超高功率激光切割机市场开启了全新里程碑，可有效解决市场痛点，为制造业

2、用户创造更大经济价值。图1发布会现场合影留念5万瓦超高功率激光切割机大族激光智能装备集团50kW激光切割机（图2）打破了多项激光加工的局限性，在切割厚度、切割效率、产能效率等方面都有全新突破，带来了厚度新境、效率新境、产能新境，可有力解决3550mm碳钢空气高质量切割问题，为船舶、重工、钢构、轨道等重型板材提供了有效加工方式。图2HF系列50kW高速光纤激光平面切割机在切割厚度上，5OkW激光切割机突破高质量切割碳钢厚度极限，碳钢氧气正焦点切割，由3OkW的60mm提升至IOOmm（图3）,碳钢氧气超快切割由30kW的40mm提升至60mm,碳钢Mix-M快速批量切割由30kW的30mm提升至

3、40mm;切割50mm以下不锈钢可采用低气压切割，气体消耗量可减少50%o图350kW激光切割机切割IOomm碳钢效果图在切割效率上，氧气超快切割50mm碳钢，20kW切割速度为400mmmin,50kW速度可达180Omm/min。另外，50kW碳钢氧气正焦点切割速度最大可提升300%JOOmm以下超厚板切割替代传统等离子切割，节能环保，采用激光下料效率显著提升。效率的提升直接带来效益的提升。以50mm碳钢厚板为例，30kW切割每小时产能48m,40kW切割每小时产能60m,50kW切割每小时产能可达108m（图4）,按此估算，50kW超快切割全年产值相当于一台30kW和一台40kW的全年产

4、值之和。碳钢氧气正焦切割-50kW切割能力对比图1.4350%图45OkW、40kWs30kW设备切割效率对比图超高速磁悬浮激光切割机大族激光智能装备集团磁悬浮平面激光切割机则在高精切割125mm板材方面实现了重要突破，为医疗器械等行业开启精密批量切割模式，赋能中厚板切割更快、更精、更稳。HF50系列超高速磁悬浮平面切割机（图5）,由大族激光智能装备集团联合德国Rexroth强强打造。大族激光智能装备集团与德国Rexroth深化战略合作、高度自主开发数控系统，插补周期短、小于0.25ms,抗干扰性能强，运行高效稳定；合作开发系统操作界面，人机交互操作流畅、简洁易学、升级维护方便；另外，也采用了

5、Rexroth直线电机与测量导轨，保障HF50设备的高速度与高精度。图5HF50系列超高速磁悬浮平面切割机HF50磁悬浮机型搭载精度直线电机驱动技术，三轴无接触全磁悬浮驱动，直接功率传输，无机械传动元件，实现最大加速度5g,最大定位速度300mmin,更高加速度及速度，带来更快的切割效率；采用绝对式集成测量系统、纳米精度测量导轨，全闭环反馈控制，定位精度达到0.0Imm,重复定位精度0005mm,切割精度更高。以实际切割数据为例：MiX-M工艺切割同一工件（16mm碳钢）zHF50磁悬浮机型采用5g加速度，切割速度可达到8500mmmin,切割时间仅需55s,而传统机械电机驱动2g加速度，切割

6、速度为8000mmmin,时间需要约80s,对比之下，HF50磁悬浮机型不仅效率提升了45%,且工件拐角挂渣更少。图6为磁悬浮机型切割样品图。图6磁悬浮机型切割样品目前，为满足工件高速高精加工幅面需求，HF50磁悬浮机型可搭配3015、4020、4025等多个幅面，并可搭配630kW光纤激光器。HF50磁悬浮机型由大族激光智能装备科技（常州）有限公司精心打造，采用一体全中空结构床身及高刚性自适应结构横梁，不仅能完全规避高功率受热变形、厚板重板载重变形问题，对大幅面超长床身前后精度不一的问题也能自适应变化而不产生应力集中，有效保护滑块、减速机、齿条等传动组件，确保长期高速度、高精度稳定切割。HF

7、系列高功率激光切割机的优势HF系列作为大族激光智能装备集团的旗舰产品，专注于万瓦激光切割、厚板稳定切割，能满足万瓦级超高功率切割使用要求。它具有完整的万瓦级切割专家工艺数据库，拥有零秒穿孔、厚板稳定切割、低气压切割、洁净切割等多种独特工艺技术，整体性能、切割精度、切割效率、切割成品率及镀金利用率等，对比同行竞品设备具有一定的优势，具体体现在以下方面。图7为G12025HF2机型。图7G12025HF2机型坚固的中空一体式床身（图8）搭配一体式高刚性铝梁，高速运行不变形。床身无骨架无热变，不受板材高热影响；采用整体焊接结构，经退火消除内应力后进行粗加工，经过二次振动时效处理后精加工，有效地解决了

8、因焊接及加工而产生的应力，从而大大地提高了机床的稳定性，有效规避高功率受热变形风险，满足超高功率使用需求。一体式铝梁，质量更轻、刚性更好，高自适应性、高稳定性，动态性能优越。同时床身内部采用智能高效分区抽风系统结构，除尘装置跟随切割工作，对各分区结构智能分配各抽风口风量，高效提升加工区域抽风除尘能力。图8一体中空床身切割工作台也是一大优势。HF系列机型搭载的是双电机平行交换式切割工作台，可独立交换或同步交换，防止上下料区域撬动板材导致切割区域板材发生晃动，实现板材加工的不停机快速更换，提高了加工效率，方便了操作人员的工作与机床的内部维护；匹配高强度链条拖动结构，提升工作台的重载能力，满足高功率

9、厚板整板加工交换使用需求，搭配上下料仓，可实现自动化更换，将生产效益最大化。也可选装液压升降工作台，德国进口HAWE品牌，全新等容积比同步技术，匹配高强度链条拖动交换台结构，载重力强，工作台同步升降更平稳。大族激光智能装备科技（常州）有限公司HF系列超高功率超高速激光切割机，由大族激光智能装备科技（常州）有限公司高功率团队潜心钻研打造。大族激光智能装备科技（常州）有限公司（图9）是大族激光智能装备集团专业生产高功率高端装备的子公司，由大族激光智能装备集团高功率切割资深骨干团队联合组建，专注高端激光平面切割产品，广泛应用于轨道交通、能源电力、特种车辆、工程机械、农业机械、电器厨具、健身器材、金属加工、环保设备、钢结构等行业。图9大族激光智能装备科技（常州）有限公司结束语作为行业重要的风向标,大族激光智能装备集团在高功率中厚板切割领域一直处于国际先进水平，经过多年的发展，HF系列设备功率由IkW提升至50kW,加工幅面由起初的3015mm到如今的1203Omm乃至更大，切割工艺由单纯的平板向着平板、坡口及行业专机创新。图10为大族激光智能装备集团福永基地。