越來越多用戶使用光纖激光器IPG光纖激光器憑借其體積緊湊、免維護(hù)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(hù)條件下更好的性能和更低的成本。
正如俄亥俄州的WayneTrial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(jī)，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?qū)⒕杏谧罱K產(chǎn)品而無需擔(dān)心激光器自身。
5至10年前，一些客戶因為要負(fù)擔(dān)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10 kW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(hù)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(jì)，”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(jìn)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(yīng)用的加工方式，“Krattley表示。“比如，過去我們用CO2激光器進(jìn)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(yīng)用了幾款高功率光纖激光器，包括4 kW, 6 kW和10 kW的設(shè)備來進(jìn)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(yīng)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(wù)。用測試數(shù)據(jù)Preco能幫助客戶預(yù)測投資回報。例如，“我可以告訴客戶，‘采購這臺設(shè)備的成本是多少，加工零件需要多久，以及它如何能夠?qū)崿F(xiàn)你所期望的質(zhì)量。”
快速切割薄片
當(dāng)WayneTrial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(hù)——當(dāng)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，WayneTrial公司正在開發(fā)用于切割薄鋁片、銅片及其他材料的多種系統(tǒng)。IPG 2 kW單模激光器能夠?qū)崿F(xiàn)之前所不能實現(xiàn)的高速、高精度各種切割應(yīng)用。
Wayne Trail專業(yè)客戶用IPG單模激光器“實現(xiàn)了在薄片或極薄片和涂層片上的快速加工，達(dá)到甚至超越了傳統(tǒng)的送料沖壓技藝，”Lewinski表示。
當(dāng)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(guān)的維護(hù)，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(fēng)險，而且設(shè)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(shè)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(shè)備只需更小的占地面積，卻具有相當(dāng)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(zhuǎn)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(jī)保持操作溫度恒定。水冷機(jī)很大并且需要獨立電源。
“電光轉(zhuǎn)換效率為8%的激光器，會有92%的電能轉(zhuǎn)化為熱量。而對于光纖激光器而言，電光轉(zhuǎn)化率甚至可以達(dá)到45%，只有55%-65%的電能會轉(zhuǎn)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(shè)備采購及其運營成本，”Lewinski表示。
多種應(yīng)用
功率從5 W到50 kW的光纖激光器能進(jìn)行多種金屬加工材料處理。因而光纖激光器在激光技術(shù)制造領(lǐng)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(qiáng)鋼，遠(yuǎn)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(yīng)用，他表示。
“Preco擁有我們服務(wù)的混合細(xì)分市場，”Krattley說。Lewinski表示。“我們從事從微加工到汽車或重型設(shè)備的各種生意。”
Lewinski也認(rèn)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(fēng)能到航空航天、汽車制造、家電的新老客戶。”考慮設(shè)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(dāng)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?”
