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自萬瓦激光切割機問世后，我國激光切割市場邁入萬瓦高速發(fā)展新時代。這5年內(nèi)，激光器功率、床身設(shè)計理念均有較大突破，提升了我國激光產(chǎn)品的綜合競爭力。但在萬瓦發(fā)展的過程中明顯可以看出：切割頭適配功率的發(fā)展遠遠落后于激光器功率的發(fā)展。 當2019年3萬瓦激光器問世時，市面上還找不到一款能夠穩(wěn)定應用的2萬瓦切割頭。目前，我國最高功率的10萬瓦激光器更多用于關(guān)于焊接、熔覆工藝的探索而無法實現(xiàn)切割方面的應用。可以說，更高功率激光切割的發(fā)展已經(jīng)是“萬事俱備只欠頭”。 破舊立新——砸毀價值1500萬元舊產(chǎn)品 為解決切割頭對激光切割市場發(fā)展的制約，國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)紛紛加大了對切割頭的研發(fā)力度，位于江蘇昆山的切割頭制造商崗春激光也在日前舉辦了一場新品發(fā)布會，正式對外推出高功率智能切割頭和高功率智能掃描切割頭兩款新產(chǎn)品。 而本次發(fā)布會最令人震驚的一幕在于，崗春激光董事長蔣修青與眾多嘉賓、優(yōu)秀員工代表，一同公開砸毀了上一代不具備智能功能的萬瓦切割頭。據(jù)崗春激光員工透露：“這些切割頭實際上都是非常好的切割頭，有很多客戶搶著買。但從去年7月開始，蔣總就嚴令禁止非智能的萬瓦切割頭繼續(xù)銷售，不論客戶加價多少都一律不準再賣。一直到今年智能切割頭完成測試，公司才重新回到萬瓦市場。1500萬的資產(chǎn)就這樣沒了，我們看著都心疼。” 蔣總對維科網(wǎng)·激光表示：“切割頭不智能，給客戶帶來的損失會遠遠超過切割頭本身的價值。過去的切割頭不能對內(nèi)部環(huán)境進行實時監(jiān)測，鏡片污損了用戶也不知道，長期用下去會導致聚焦鏡損壞，甚至是光纖、激光器模塊損壞。而過去發(fā)生這種情況往往容易發(fā)生供應商互相推諉、扯皮的情況，耽誤用戶的時間，最終還是用戶買單。因此，為了讓客戶用得安心，也避免供應商互相扯皮的情況，我決定全面停售不智能的激光頭。” 直到今年5月，崗春的智能激光切割頭完成測試，開始供給少量客戶試用。半年時間過去，崗春已發(fā)出一百多套智能切割頭。這批切割頭在客戶現(xiàn)場長時間運行的同時，崗春的售后竟成為公司最“閑”的部門。崗春售后負責人告訴維科網(wǎng)·激光：“今年以來，我們的研發(fā)團隊是公司最忙的部門，而售后團隊則是公司最閑的部門。現(xiàn)場設(shè)備不出故障，售后同事們無事可做，最后干脆跟著銷售人員一起跑市場了。” 憑借半年來的0故障，蔣總心里有了底氣，最終在新品發(fā)布會上砸毀了價值1500萬的上一代非智能切割頭，并做出公開承諾：凡是崗春的智能激光頭質(zhì)保期內(nèi)在客戶現(xiàn)場出現(xiàn)準直鏡、聚焦鏡故障的，崗春激光不談責任，一律免費維修！ “開源”智能切割頭——可匹配任意系統(tǒng) 當然，智能激光頭并非崗春激光首創(chuàng)，實際上部分廠家已經(jīng)揭開了切割頭智能化的面紗，智能切割頭已在市場上出光出力。但蔣總透露：“雖然一些廠家開發(fā)了智能切割頭，但他們要么自身掌握了切割機系統(tǒng)的開發(fā)能力，要么本身就是開發(fā)系統(tǒng)的，他們把控制系統(tǒng)的邏輯向切割頭延伸是相對容易的。同時這些智能切割頭也是‘閉源’的，對操作系統(tǒng)的匹配性要求非常高，A款智能頭只能與A系統(tǒng)匹配才是智能的，如果A頭與B系統(tǒng)匹配，就不智能了。崗春是從切割頭的角度出發(fā)，三年里一點點測試，積累了十幾萬組數(shù)據(jù)，才最終開發(fā)出能匹配任何一款系統(tǒng)的‘開源’智能切割頭。” 上圖為智能切割頭焦點補償功能的測試原始數(shù)據(jù)。所謂焦點補償，即切割頭在長時間工作時，鏡片溫度微弱變化導致切割焦點微弱變化。盡管在目前的冷卻技術(shù)下這種變化非常微弱，但時間一長還是會對切割質(zhì)量產(chǎn)生影響。 為避免焦點溫漂，崗春激光在全功率、全焦點、全溫度、全時間段等四個方面進行了近十萬組數(shù)據(jù)的測試積累，建立了完善的數(shù)據(jù)庫，能在不同功率、不同焦點、不同溫度、不同時間段各種工況的實時補償焦點的偏移，使之穩(wěn)定在一個恒定的區(qū)域，確保切割頭的穩(wěn)定切割，獲得良好的斷面。 燒壞數(shù)根光纖 開發(fā)高效自我保護功能 除焦點補償功能外，崗春激光還本著“造用不壞的激光頭”理念，對切割頭的高危行為進行極限測試。筆者在崗春激光工廠內(nèi)，親眼見證了切割過程中突然停氣，但切割頭毫發(fā)無損，連保護鏡都無需更換，切割效果依舊。 蔣總介紹說： “我們在昆山當?shù)赜袀�客戶，他有12kW和3kW兩臺切割機，兩臺機器接的同一個空壓機。 有一天小功率設(shè)備干完活，操作工下午3點直接把空壓機關(guān)了就下班了。 等晚上大功率上班時候沒檢查空壓機就直接開機工作，結(jié)果突然停機報警，把他嚇得不敢動機器了，以為切割頭損壞了（因為過去出現(xiàn)這種情況往往會燒一堆鏡片） 。 等我們的人到現(xiàn)場一看，唯一燒壞的就是保護鏡，換了保護鏡后一切問題都解決了。 ” 此后，崗春激光技術(shù)人員對切割頭的自我保護功能進行了進一步測試及優(yōu)化，最終實現(xiàn)了視頻中的一幕——突然停氣，毫發(fā)無傷，連保護鏡都無需更換。但是，這套自我保護系統(tǒng)的開發(fā)其實并不順利。崗春激光技術(shù)人員透露：“我們做這類實驗的風險很高，有時候不僅是把鏡片全部燒壞，甚至會把光纖也給燒壞了。為了開發(fā)這套智能自我保護功能，我們燒壞了好幾根光纖。” 如前文所說，智能切割頭并非崗春激光首創(chuàng)，但具備“開源”特點，且能夠應對突發(fā)情況“自保”的智能切割頭，讓不少行家感到“眼前一亮”。與此同時，崗春激光還根據(jù)不同的市場需求，對智能切割頭進行雙品牌運作。其中“雷神”系列智能切割頭具備所有的智能化功能，而“一度”系列智能切割頭則相對少了一些附加功能，只保留了最基本的鏡片檢測、焦點補償、停機保護等功能，相對成本較低，供客戶根據(jù)自身實際需求進行匹配。 智能掃描切割頭——同等功率速度提升50％ 本次發(fā)布會上，崗春激光除了發(fā)布常規(guī)的智能切割頭產(chǎn)品外，還基于這些智能數(shù)據(jù)包開發(fā)了3萬瓦智能掃描切割頭。掃描切割頭實際上即為在傳統(tǒng)切割頭內(nèi)部增加了掃描模塊，讓激光在切割頭內(nèi)部轉(zhuǎn)動起來，相當于激光不斷地高速捶打工件，形成激光“捶打效應”，從而讓激光“變得更強”。 這種被強化后的激光，可以在同等激光功率前提下將切割速度提升50％以上，同時“捶打效應”還能夠更好地帶走板材下方的浮渣，提升厚板的切割能力，并讓切割斷面更加光滑。 此外，由于激光在切割頭內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，激光不垂直照射工件而是與之形成一定的傾角，這樣回返光就不會原路返回，更好地保護了激光頭和激光器，避免造成內(nèi)部光學元件的損壞。而激光反射出來的雜散光又會被工件多次吸收，進一步提高了材料對激光能量的利用率，既增加了切割速度，也能夠?qū)崿F(xiàn)無懼高反材料。 布局未來——十萬瓦切割頭正在測試中 除了上述兩款智能切割頭新產(chǎn)品外，蔣總還提到了崗春的一些在研項目，其中就包括廣受熱議的十萬瓦項目。眾所周知，由銳科激光與南華大學聯(lián)合研制的國內(nèi)首臺100kW超高功率工業(yè)光纖激光器及配套設(shè)備在2021年底開始啟用，主要用于核設(shè)施厚管道焊接、放射環(huán)境下核設(shè)施的退役拆除、核污染器件的表面去污等，而2021年共同交付南華大學使用的焊接頭、熔覆頭等功能部件則均由崗春激光提供。 在交付十萬瓦焊接頭、十萬瓦熔覆頭后，崗春激光也對十萬瓦切割應用展開了探索，目前相關(guān)項目已在測試中。正如文章開篇所說，更高功率激光切割的發(fā)展已經(jīng)是“萬事俱備只欠頭”，相信隨著崗春激光智能切割頭的問世及十萬瓦切割頭的即將問世，我國工業(yè)激光市場將迎來新的變化。 |
