三維五軸光纖激光切割機技術發展背景

三維五軸光纖激光切割機被譽為大功率激光加工設備皇冠上的明珠。它主要用于切割孔和修剪邊緣的三維不規則表面，而不是打孔模具和修剪模具。早期，國內采用手動等離子切割三維工作件，切割效果不理想。近年來，我國研制了機器人三維激光切割機，切割效果得到了一定程度的提高。但由于機器人精度低，切割精度不高，已應用于一些要求低的行業。在汽車沖壓模具行業，切割精度要求很高。三維五軸光纖激光切割機由于生產效率高、性能穩定而廣受歡迎，但主要市場被國外設備所壟斷。

技術發展背景

三維五軸光纖激光切割機是集光學、機械、電力、氣等為一體的高端機床設備。它用于汽車工業、模具工業、軍工和航空航天工業、家用電器工業和特殊形狀的管材切割，主要用于彎曲板材的金屬切割。

三維五軸激光切割技術從20世紀90年代開始發展起來。只有德國和意大利公司參與技術的開發和生產，市場基本上被這兩家公司壟斷。2008年以后，日本NTC和日本三菱公司研制出低加速、低速、高精度的三維五軸CO2激光切割機。但長期以來，三維五軸激光切割機主要用于研發和小批量試生產，修剪和孔切割沖壓三維部件，取代了傳統的修剪模具和沖壓模具，縮短了新產品的研發周期，降低了制造成本，因此年市場銷量較少。在中國市場，市場需求一般在每年30-40臺左右。

然而，由于汽車熱成型技術的出現和應用，市場需求不足的局面已經改變。汽車熱成型生產線一般配備4-5臺三維五軸激光切割機，市場需求旺盛。截至目前，全球有近450條汽車熱成型生產線，三維五軸激光切割機約2000臺。中國有近170條熱成型生產線，三維五軸激光切割機約700臺。

鋼板熱成型技術是指鋼板在950°C下加熱一次，然后快速冷卻，從而全面提高鋼板的強度。產量強度超過1000MPa。車身使用后，車重不增加，承載能力增加30%，安全性能顯著提高。由于鋼板強度大，傳統的修剪模具和沖壓模具由于鋼板強度高而無法進行修剪和沖壓，因此只能使用激光進行生產，使三維五軸激光切割產品進入汽車批量生產線，成為不可替代的生產過程。

普通鋼板的產量強度為140MPa，適合觀光車和纜車：高強度鋼板的產量強度為180-240mpa，適用于卡車、叉車、客車、挖掘機、農業機械等：高強度鋼板的產量強度為260-320mpa，適合經濟型轎車和SUV：超強鋼板的產量強度為340-700mpa，適用于高端車和SUV，熱成型鋼板的產量強度在1000MPa以上，普通熱成型鋼板的產量強度在1500MPa左右。目前，材料生產企業正在開發熱成型鋼板，產量強度在2000mPa左右，越來越多的超高強度鋼板在汽車行業得到廣泛應用，這使得三維五軸激光切割機產品得到越來越多的應用。