越來越多的用戶應用光纖激光器進行機械加工
 
IPG光纖激光器憑借其體積緊湊、免維護及高光束質(zhì)量的突出優(yōu)勢，打動了很多原本未打算購買激光器的終端用戶。而這些激光器一經(jīng)使用，客戶就體驗到了光纖激光器在極少維護條件下更好的性能和更低的成本。
 
正如俄亥俄州的Wayne Trial營銷部副總裁Bob Lewinski所說：”光纖激光器就像汽車引擎蓋下的發(fā)動機，你多長時間才需要打開引擎蓋一次呢?事實是你幾乎不需要。簡便容易一一這就是人們鐘愛它的原因。”從未想要使用光纖激光器的客戶現(xiàn)在也可以使用，光纖激光器使客戶能夠將精力集中于最終產(chǎn)品而無需擔心激光器自身。
 
5至10年前，一些客戶因為要負擔激光系統(tǒng)的全部費用，最終放棄購買激光器，美國威斯康辛州的Preco金屬是市場銷售副總裁David Krattley說。“如果他們需要1臺10kW的CO2激光器，就要專門留出足夠大的空間和1臺大型水冷以保證激光器正常運行。
 
這一過程還需要用昂貴的氦氣作為保護氣體，因此降低了投資回報卻提高了單位時間成本。對于一些公司來說這不經(jīng)濟，”他提示。“然而，使用光纖激光器就可以節(jié)省用占地面積和電費，進行更快地加工，使用更少的輔助氣體，所有這些使銷售整個激光系統(tǒng)的更為容易，”Krattley說起了光纖激光器的諸多優(yōu)勢。光纖激光器效率高、能夠切割包括鋁、銅和黃銅在內(nèi)的各種材料，位于馬薩諸塞州的IPG光子公司工業(yè)市場副總裁Bill Shiner提示。IPG為Wayne Trial以及Preco提供為終端用戶使用的不同系統(tǒng)所需集成的激光器。
 
“我們的客戶發(fā)現(xiàn)IPG激光器非常使用。正如我們對他們宣稱的那樣，與其他激光器相比，光纖激光器的維修率幾乎為零。它們易于集成，而且具有極高的可靠性，”Lewinski說。
 

 
光束質(zhì)量好
 
“Preco已有30多年的歷史。過去5年來，隨著高功率光纖激光器的不斷使用，它真正改變了我們某些應用的加工方式，“Krattley表示。“比如，過去我們用CO2激光器進行熱處理，就必須要將表面涂黑，還要用更高功率的激光器，而現(xiàn)在只需用體積僅有CO2激光器一半大、功率更低的光纖激光器，而且無需涂漆。
 
我們應用了幾款高功率光纖激光器，包括4 kW, 6 kW和10 kW的設備來進行焊接、熔覆和熱處理。同時，我們還有單模低功率激光器以用于切割和精密焊接。IPG的10 kW和6 kW激光器擁有極好的光束質(zhì)量，這使我們實現(xiàn)了很多五年前不能實現(xiàn)的應用。我們之所以選擇IPG光纖激光器，是因為它們具有的靈活性、良好的特性和光束質(zhì)量。”
 
Preco不僅在系統(tǒng)里集成了IPG激光器，還在其代工車間和實驗室使用了6臺IPG激光器。借助實驗室的IPG激光器，Preco能夠為潛在客戶提供樣件加工和性能測試服務。用測試數(shù)據(jù)Preco能幫助客戶預測投資回報。例如，“我可以告訴客戶，‘采購這臺設備的成本是多少，加工零件需要多久，以及它如何能夠實現(xiàn)你所期望的質(zhì)量。”
 
快速，薄箔
 
當Wayne Trial獲得新的交貨訂單，還要使用25臺IPG激光器。公司已經(jīng)為客戶集成了許多臺“激光器”，“但最近5年，Wayne Trial用得最多的就是IPG的光纖激光器，”Lewinski提示。“價格，性能，體積，運行成本和免維護——當你看到所有這些優(yōu)勢，你就會問，‘為什么不買臺光纖激光器？’”
 
Lewinski說，Wayne Trial公司正在開發(fā)用于切割薄鋁箔、銅箔及其他材料的多種系統(tǒng)。IPG 2 kW單模激光器能夠實現(xiàn)之前所不能實現(xiàn)的高速、高精準度的各種切割應用。
 
Wayne Trail專業(yè)客戶用IPG單模激光器“實現(xiàn)了在薄箔或更薄箔和涂層箔上的快速加工，達到甚至超越了傳統(tǒng)的送料沖壓技藝，”Lewinski表示。
 
當一家公司使用沖床生產(chǎn)薄膜產(chǎn)品，“需要大量成本和許多與制造、運營由特殊材料，例如碳化物制成的超高耐受精密工具相關的維護，因為你需要能夠切割超薄材料的精密工具，”Lewinski說。除此之外，沖模毀壞有很大的風險，而且設備通常需要很大的占地面積，Lewinski提示。
 
相比之下，適合高速切割的單模激光器具有近乎完美的光束質(zhì)量和足夠的功率，配有檢流計和高功率切割頭，基本無需其他工具即可按照終端客戶設定的程序靈活地實現(xiàn)切割解決方案。
 
“你只需使用加工零件的簡單夾具，”Lewinski說到。“全部程序控制，無需模具。整套設備只需更小的占地面積，卻具有相當于多條沖壓線的生產(chǎn)能力。”
 
實際上，光纖激光器創(chuàng)下薄板材料切割速度的記錄， Shiner說。“我們發(fā)現(xiàn)相同功率的光纖激光器切割速度是CO2激光器的3-5倍。厚度增加到25 mm時，光纖激光器的切割速度可以與CO2 激光器的切割速度一致。”
 
未利用的能量轉化為熱能。傳統(tǒng)高功率激光器需要大型水冷系統(tǒng)或水冷機保持操作溫度恒定。水冷機很大并且需要獨立電源。
 
“電光轉換效率為8%的激光器，會有92%的電能轉化為熱量。而對于光纖激光器而言，電光轉化率甚至可以達到45%，只有55%-65%的電能會轉為熱量。盡管聽起來依舊不是一個小數(shù)字，但已經(jīng)節(jié)省了很大一筆水冷設備采購及其運營成本，”Lewinski表示。
 

 
多種應用
 
功率從5 W到50 kW的光纖激光器能進行多種金屬加工材料處理。因而光纖激光器在激光技術制造領域的市場份額快速增長， Shiner表示。典型的例子莫過于汽車行業(yè)，激光器用于切焊高強鋼，遠程焊接座椅組件，以及在新能源汽車電池生產(chǎn)中的各種應用，他表示。
 
“Preco擁有我們服務的混合細分市場，”Krattley說。Lewinski表示。“我們從事從微加工到汽車或重型設備的各種生意。”
 
Lewinski也認為光纖激光器是一種非常靈活的工具。“我們有幾乎各種行業(yè)，從核能、太陽能、風能到航空航天、汽車制造、家電的新老客戶。”考慮設備的資金投入而尋求更好的性能是很正常的事，Lewinski表示。“你若想為投資獲得更好的回報，那么當集成了IPG光纖激光器的Wayne Trial的激光系統(tǒng)提供更好的性能，更輕的重量和比其他類激光器更小的體積時，你還有什么理由拒絕呢？”