一、激光切割機原理 

激光切割機是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割機的原理見下圖。 

二、激光切割的發(fā)展現(xiàn)狀 

1994年湖南大學(xué)激光研究所研制成功國內(nèi)第一臺析架式折疊準(zhǔn)封離型切割與焊接激光器，并獲得國家發(fā)明專利。每臺設(shè)備的售價只有國外產(chǎn)品的1/2. 

2003年3月，中科院長春光機與物理研究所研制的“數(shù)控激光管材加工設(shè)備”，改變了我國石油行業(yè)依賴進口設(shè)備加工管材的局面。這標(biāo)志著我國制造先進裝備的能力已達(dá)到國際先進水平。、

一、激光切割機原理 

激光切割機是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實現(xiàn)將工件割開。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割機的原理見下圖。 

二、激光切割的發(fā)展現(xiàn)狀 

1994年湖南大學(xué)激光研究所研制成功國內(nèi)第一臺析架式折疊準(zhǔn)封離型切割與焊接激光器，并獲得國家發(fā)明專利。每臺設(shè)備的售價只有國外產(chǎn)品的1/2. 

2003年3月，中科院長春光機與物理研究所研制的“數(shù)控激光管材加工設(shè)備”，改變了我國石油行業(yè)依賴進口設(shè)備加工管材的局面。這標(biāo)志著我國制造先進裝備的能力已達(dá)到國際先進水平。 

濟南鑄鍛所數(shù)控機械公司開發(fā)制造出國產(chǎn)第一臺LC2-18*30型交換式雙工作臺雙邊驅(qū)動數(shù)控精密激光切割機。在設(shè)計上突破了兩項關(guān)鍵技術(shù)，一是解決了軸雙邊驅(qū)動時兩個電極的同步問題，二是解決了升降工作臺8個氣缸的同步問題。 

2004年9月，華工科技成功推出第一臺國產(chǎn)化高性能激光切割機。 

日本目前已擁有CO2激光加工機2萬臺，約占全球激光加工機總量的1/3，其中80%為激光切割機設(shè)備。日本自1995年以來，年生產(chǎn)激光加工機已超過500臺左右，其中YAG激光切割機100多臺。全球的高功率數(shù)控激光切割成套設(shè)備累計擁有量達(dá)35000臺（套）左右，而我國目前高功率數(shù)控激光切割成套設(shè)備的擁有量為1500臺左右。國產(chǎn)數(shù)控激光切割機的主要特點是：價格較低，約是進口價格的1/3，激光器功率較低，一般為1.5KW以下。與國外機相比表現(xiàn)為切縫寬，表面質(zhì)量、機械精度、整機的穩(wěn)定性、柔性較差，但具有價格方面的優(yōu)勢。 

2007年國內(nèi)大型激光切割設(shè)備的銷售額達(dá)到15億元，在中低端產(chǎn)品方面基本占領(lǐng)國內(nèi)市場，并有部分產(chǎn)品出口。但與美國、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國家相比，我國的激光切割設(shè)備仍然停留在低端產(chǎn)品階段，而且高功率激光器、激光專用控制系統(tǒng)、激光光束傳輸控制、激光切割專有技術(shù)等絕大部分核心技術(shù)還依賴進口。目前，國際上德國通快 TRUMPF公司、瑞士百超BYSTRONIC和意大利PRIMA等國際知名公司已經(jīng)開發(fā)出大功率、大幅面、高速、飛行光路、多維立體、數(shù)控自動的激光切割機。在高端激光切割系統(tǒng)領(lǐng)域，我國與國際先進水平存在較大差距，產(chǎn)品基本依賴進口，每年不得不花費數(shù)十億元從國外引進相關(guān)技術(shù)與設(shè)備。如船舶制造業(yè)中厚鋼板的激光切割設(shè)備、三維立體激光切割設(shè)備、有色金屬激光切割設(shè)備等，引進價格昂貴、訂貨周期長、售后服務(wù)無法及時保證，嚴(yán)重制約了我圍困民經(jīng)濟的發(fā)展。并且由于國外在該領(lǐng)域出口對我國有明確的限制，采用許可證制度，嚴(yán)格規(guī)定該項技術(shù)不能用于軍工、航空航天等領(lǐng)域，因此我國急需突破該項技術(shù)。 

三、激光切割機的發(fā)展趨勢 

（1） 高速、高精度激光切割機由于大功率激光器光束模式的改善及32位微機的應(yīng)

用，為激光切割設(shè)備的高速、高精度創(chuàng)造了有利條件。 

（2） 厚板切割和大尺寸工件切割的大型激光切割機隨著可用于激光切割激光器功率

的增大，激光切割正從輕工業(yè)薄板的鈑金加工向著重工業(yè)厚板切割方向發(fā)展。 

（3） 三維立體多軸數(shù)控激光切割機，為了滿足汽車、航空等工業(yè)的立體工件切割的

需要，目前已發(fā)展了各種各樣的五軸或六軸三維激光切割機，數(shù)控軸數(shù)達(dá)到九軸，加工速度快，精度高。在先進國家的汽車生產(chǎn)線上，激光切割機器人的應(yīng)用愈來愈多。目前，三維激光切割機正向高效率、高精度、多功能和高適應(yīng)性方向發(fā)展，其應(yīng)用范圍將會愈來愈大。 

（4） 激光切割單元自動化和無人化為了提高生產(chǎn)率和節(jié)省勞動力，目前激光切割正

向著激光切割單元（FMC）和無人化、自動化方向發(fā)展。發(fā)展這種單元自動化系統(tǒng)，必須依賴于現(xiàn)金的自動控制、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及計算機生產(chǎn)輔助管理系統(tǒng)技術(shù)等。國外已有各種各樣的激光切割單元可供應(yīng)市場，并有由6臺大型激光切割機為核心組成的無人化的切割生產(chǎn)線在工廠運行。 

（5） 緊湊型和組合一體化數(shù)控激光切割機隨著激光器提及的縮小和功率的增大，以

及輔助裝置的不斷完善，出現(xiàn)了把激光器、電源、主機、控制系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)裝置等緊密地組合在一起，形成占地面積小、功能完善的整套緊湊型激光切割機。此外，激光切割技術(shù)正與激光焊接、激光表面淬火等激光加工工藝組合，以發(fā)展一機多用，進一步提高設(shè)備的利用率。 

四、產(chǎn)品對比 

（一）一種是以德國TRUMPF（通快）、瑞士BYSTRONIC（百超）領(lǐng)頭的臺式激光加工機。這種激光加工機是在數(shù)控沖床、剪板機的基礎(chǔ)上開發(fā)的。 

如果產(chǎn)品材料比較單一,且是大批量的,通快是不錯的選擇,切割頭的更換,切割鏡片的清洗非常方便,不過它的手動操作功能不怎么好用,（在手動操作這一點上百超可以說是做得比較出色的一個）.加工參數(shù)調(diào)整比較傻瓜,相對于一般的操作人員來說可能比較喜歡.但可人工調(diào)整的方式?jīng)]有百超來得豐富些（對熱軋板這類質(zhì)量不是很穩(wěn)定的材料來說）,編程方面：軟件還是不錯的,但是個頭是相當(dāng)?shù)拇?/SPAN>,安裝要有點水平,共邊切割應(yīng)用比較好,這點要好比百超的好用得多.至于售后服務(wù)方面,國外品牌的技術(shù)力量都差不多,配件都是相當(dāng)?shù)馁F！ 

另一種是以日本TANAKA（田中）、日本KOIKE（小池）等領(lǐng)頭的龍門式大臺面激光切割機。這種激光切割機是在龍門式火焰切割機、數(shù)控等離子切割機的基礎(chǔ)上開發(fā)的 

這兩種結(jié)構(gòu)的激光切割機各有優(yōu)缺點： 

    通快、百超的這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，在切割6mm以下鋼板的時候很有優(yōu)勢，切割速度和移動速度相當(dāng)快。但是他的缺點是工作臺面小，一般為1.5*3米或2*4米，如果切割6米或9米長板的時候就必須拆成幾部分再在激光切割機上切，使得生產(chǎn)效率和材料的使用率下降。 

    這種結(jié)構(gòu)的激光切割機應(yīng)用廣泛，主要是鈑金行業(yè)，如電器開關(guān)柜，電梯行業(yè)，糧食機械，紡機等薄板行業(yè)田中、小池的這種結(jié)構(gòu)的激光切割機的優(yōu)點是中厚板切割，工作臺面大（可以幾十米長的工作臺面，寬度也可以3-6米），比如有3*9或是2*6米的板就可直接放在工作臺上進行切割。缺點是由于激光發(fā)生器是隨機器一起運動的，所以很重，在切割3mm以下的薄板時，速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有臺式激光切割機快。 

    這種結(jié)構(gòu)的主要用于重工行業(yè)，如工程機械，造船，橋梁，鋼結(jié)構(gòu)等中厚板行業(yè)（一般是3mm-25mm) 

如果選用臺式激光加工機的話。通快、百超應(yīng)該是臺式機里面的龍頭，硬要說哪個好，真的不好說。這兩個品牌的激光切割機本身都是技術(shù)很成熟，很先進的品牌。用得好不好關(guān)鍵看保養(yǎng)和用戶的使用水平。 

    關(guān)于切割精度的問題與很多因素有關(guān)：比如材料的材質(zhì)好壞，材料的表面情況（有無銹），使用氣體的純度、壓力，流量，操作人員和編程人員的水平都有很關(guān)系。   其實切割機的機械精度都差不多的。但產(chǎn)品精度肯定會因為上述因素各有不同。 

另外，臺式激光切割機還有一些品牌： 第一梯隊：通快，百超  

第二梯隊：天田，村田，三菱，馬扎克，普瑞瑪，梅塞爾（光纖） 

第三梯隊：上海團結(jié)普瑞瑪，武漢法利萊，深圳大族，濟南捷邁，加揚，韓光，武漢楚天等 第四梯隊：自己購買所有主要零件自行組裝出售的小企業(yè) 

  國產(chǎn)的設(shè)備，上海團結(jié)普瑞瑪?shù)脑O(shè)備穩(wěn)定性不錯，但是操作系統(tǒng)和智能方面不是很好，切割精度在正負(fù)0.2mm以內(nèi)，深圳大族的設(shè)備價格上便宜，穩(wěn)定性和控制方面也不太好，容易壞，武漢華工的設(shè)備穩(wěn)定性比普瑞瑪?shù)囊�差一些，控制方面要強很多，武漢奔騰楚天的是和意大利合資的公司，全套意大利的技術(shù)，穩(wěn)定性不錯，控制方面在國內(nèi)也是最先進的  （二）目前中國市場現(xiàn)有品牌有： 

日本：馬扎克、三菱、天田、田中、NTC 瑞士：百超 德國：通快 意大利：普瑞瑪 比利時：LVD 

國產(chǎn)：武漢華工 武漢楚天 上海團結(jié)普瑞瑪 深圳大族 濟南捷邁 臺灣加揚 還有其他幾家品牌，但量很少，在此沒有羅列。

在以上品牌中，以日本田中的激光切割機在切割厚度和尺寸方面是最有能力的，中厚板厚度能夠達(dá)到30MM，主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)件加工方面，使用壽命較長。在大工件和厚板加工方面幾乎沒有對手。 

    另外，在鈑金行業(yè)加工具有特色的是日本的馬扎克，一個特點是智能化，世界最智能的激光機就是馬扎克的，不但可以切割三維工件還有專門的型材切割和軟件，同時還配有道具，激光切割完了后能進行攻絲倒角以及絞孔。光路系統(tǒng)為飛行定長光路，既保證了加工速度，又有較高的精度，由于馬扎克是做加工中心的，所以他的定位精度是其他知名品牌的3倍，重復(fù)定位精度是他們的5倍。他們切割出的一個小M，割縫控制在0.2MM，需要放大鏡才能看清楚，很完美的藝術(shù)品。另外一個特點是低功率高切割能力，切割12mm的碳鋼，馬扎克只要1300W功率就可以了，運轉(zhuǎn)成本比其他品牌低將近30%。但是他們的激光這三四年才正式在中國市場銷售。 

德國通快和日本的天田以及瑞士百超進入中國比較早，所以很多家只知道這幾家，其實這三家主要是在數(shù)控沖床和折彎機方面有比較悠久的歷史和研究，激光并非他們的強項。切割能力相對比較小，所以他們基本上會需要配較大功率的發(fā)振器。

國內(nèi)目前銷售數(shù)量最多的是上海的團結(jié)普瑞瑪和近幾年的深圳大族，主要是組裝激光切割機，技術(shù)含量和應(yīng)用支持不足，大多數(shù)安裝調(diào)試的開始也是維修的開始，公司的 技術(shù)人員流動特別大，本來超過10年的專業(yè)人員就沒有，來來往往的導(dǎo)致整機安裝以及維修都很差。但是由于價格超便宜以及付款方面的優(yōu)勢，所以在目前中國國內(nèi)市場購買者不多的資金來說有著非常大的誘惑力。 

    總的來說，在激光切割機制造領(lǐng)域，各家都有自己的優(yōu)缺點。從單一銷售額來說，通快是老大，這點毫無疑問，在超大功率毫無對手（12KW以上）。百超和意大利普瑞瑪也不差，馬扎克因為在數(shù)控加工中心方面的實力，在控制系統(tǒng)，軟件配合和傳動等方面具有明顯的優(yōu)勢，只是在國內(nèi)銷售不多，還沒有通快的名氣罷了。至于國產(chǎn)以及其他品牌，各有優(yōu)點，在經(jīng)濟預(yù)算不好的情況下也是很好的選擇！ 

通用重工在國內(nèi)火焰、等離子切割機年銷售大約200-300臺套，威達(dá)焊割150-200臺套。根據(jù)現(xiàn)有客戶對切割精度的要求的基礎(chǔ)上，兩家公司都在兩三年前開始研發(fā)激光切割機。蘇州威達(dá)更是在2010年ESSEN展上展出4000W龍門式搭載型激光切割機。其激光發(fā)生器為CP4000，有效切割寬為3米的大臺面適合大結(jié)構(gòu)板材切割、中厚板激光切割機。 

到目前為止國內(nèi)市場上生產(chǎn)大臺面龍門式激光切割機的廠家有：田中、小池、日平富山、法利萊、團結(jié)普瑞瑪、蘇州威達(dá)、上海通用等，其中以日本田中為最。 

方圓集團上海激光科技有限公司激光切割機可切割3mm以下薄板及光纖激光切割機，主要針對精密小型薄板激光精密切割。

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2014-1030