材料切削是我國激光應用中比較大的細分領域,其中大部分是中、高功率金屬材料的激光切割應用,主要包括不銹鋼、碳鋼、銅、鋁等日用金屬,其中不銹鋼、碳鋼是主要的。
1、板材切割和轉向激光管切割
激光金屬切削的國產化正在如火如荼地進行,從YAG激光器、CO2激光器到光纖激光器,從500 W到2萬瓦的切割設備,只有十多年的歷史。目前,國內激光切割設備的發展已經相對成熟,從功率的角度來看,它基本上可以滿足絕大多數的應用需求。中國有大量的企業在部署金屬板材切割設備,行業競爭變得白熱化,還形成了競爭價格的市場格局。
板材切割已進入薄利時代,迫使許多激光切割設備企業另辟蹊徑,尋找新的增長點、新的應用方案和更大的利潤空間。此時,金屬激光切割的浪潮恰好蔓延到金屬管道切割領域。
事實上,激光切割并不是什么新鮮事,許多年前,國內幾家企業都推出了類似的產品,但當時,切割管道的應用較少,設備價格較高,也沒有得到廣泛推廣。在過去,切割是CO2激光器,但現在光纖激光切割是常見的。許多企業在平板切割機成長受阻、競爭加劇的情況下,進入利潤薄的時代,轉向管材切割機,仍有一定的利潤來源,企業也愿意這樣做。許多企業都在繼續推廣新技術和新功能,包括板式切管機、三卡盤切管機、自動送料采管切割機等。
2、鋼管在各行業的應用
金屬管材廣泛應用于不同的行業,一般管的原成型廠往往有10米,有的20米長,分散到不同的行業后,由于應用場合不同,需要加工成不同形狀和尺寸的零件,以滿足不同行業的需要。金屬管的三個主要工序是切割、彎曲和焊接。在實際應用中,對管道切割的工作要求很大。
鋼管廣泛應用于給排水、液、氣輸送工程,目前大部分冷供水系統已轉化為塑料管,在電力、工程建設、鋼框架結構、家庭建筑、門窗護欄、汽車/自行車/摩托車、農業機械、體育設施等領域,幾乎大部分工業部門都有大量的鋼管應用。近年來,不銹鋼管道在浴室和家具中的應用引起了人們的關注。
3.激光切割的優點
過去,傳統的不銹鋼管切割多是靠鋸片切割,從手工切割到半自動,再發展到全自動,鋸片切割技術已經達到了天花板,切割效率無法提高。此時,激光切割技術開始進入管材行業,適合各種金屬管的切割,具有自動化程度高、效率高、產量高的特點,對于不同的管材不需要更換相應的鋸片,總之,它是"一刀切",不需要半途而廢,適合大批量生產。
激光切割的出現迅速給原來金屬管材行業的切割過程帶來了顛覆性的變化。激光切割已經迅速取代了許多傳統的、低效的機械切削。如今,激光切割機也繼續增加新的功能,自動進料、夾緊、旋轉、槽切,適用于圓管、方管、平管等。激光切割幾乎滿足了所有管道切割的要求。
在效率方面,根據一家管道切割制造商的說法,不銹鋼管道切割,原來的鋸片切割需要15秒,現在用激光切割不到2秒可以完成,效率提高了近10倍。重要的是,一把鋸片的磨損和報廢一般超過1000次,需要更換,激光切割幾乎可以看作是無限切割的實現,這可以節省很多成本。
對于我國數千億的金屬管市場來說,激光切割管材的技術才剛剛起步,傳統的替代技術在未來的發展前景是大的。