激光落料线市场分析及发展趋势

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一、国内外现状

现在国内激光企业以生产标准的平板切割机为主，近年市场发展迅速，竞争已十分激烈。目前各厂家推出的多是简易的激光剪切线，采用静态切割居多，即先送一段钢板，静止切割后再输送出来的方式，技术上比较简单，也无法适应轿车板的生产要求。

二、技术发展的趋势

如何让落料更加经济节省，是成形模具设计考虑的一个重要因素。虽然剪切依然是最便宜的一种下料方式，下料的形状越接近简单的矩形或者剪床其他能剪出的形状，就越省钱。但是矩形的落料有棱角，额外增加成形模具的应力，导致变薄或者开裂。所以模具加工人员不得不用拉伸凸缘和其他元素固定料材，让金属缓慢的流入模腔。相比之下，曲线形状的料片更容易拉伸成型，因此汽车车身等零件的生产必须需要曲线形状的料片。但复杂轮廓的模具价格昂贵，同时还需巨资投入开卷落料设备。

使用激光切割进行落料就比较简单，因为激光不用太费劲就能切出各种合适的轮廓，可以最大可能满足冲压拉伸工序的要求。只是由于前些年激光技术的限制，激光在小批量的金属板材切割领域占绝对地位，在大规模生产领域表现不佳，因为激光切割速度太慢了。

近年来光纤激光的快速发展引发了变革，由于汽车的白车身厚度都在3毫米以下，所以非常适合用光纤激光来切割。光纤激光高度聚集的光线特别适合快速切割薄板。而且光纤传导激光是固态激光，易于维护和集成及传导能量，排列几个大功率的光纤激光同时连续切零部件，其生产效率可以得到大幅提高。

我们将开卷落料线和激光切割的工作理念进行巧妙组合，即在带料运动中用激光对其进行飞割（跟随切割），其目的是为了解决连续的金属和非金属带料的无模具快速下料问题，以降低下料的设备的投资及模具消耗成本并且有效提高了材料的利用率。

用模具进行冲压落料是一种被广泛用于汽车行业大批量生产的工艺。与其高生产率相反的是，使用模具的缺点是昂贵的制造成本和对长期存储空间的需求。此外，由于最小曲率引发的刀刃设计的限制，落料部件的材料回收率不是最佳。

通过在汽车钣金生产中应用激光落料技术，便不再需要用到模具，并且可以避免冲压硬化，以实现更高的设计自由度、更低的成本和更高的可成形性，这些都是激光落料超越常规冲压落料工艺的优点。然而，激光落料主要用于小批量的原型设计，因为与冲压落料相比，其工艺速度极其缓慢。

因而，提高激光落料的加工速度对于最大化其优于冲压落料的优势至关重要。主要开发三种关键技术：高速激光切割、高加速的H型龙门架系统，以及连续进料的输送系统。

三、对产业发展的重要意义

（1）行业有零部件加工工艺技术升级的强烈需求

随着中国工业的高速发展而迅猛发展壮大，近年行业已基本趋于成熟，市场竞争异常激烈，各家企业开始关注降低成本，而用工成本的上升，使各企业更加注重新材料的使用和加工工艺的改进，以降低零部件成本。

坯料被设计成具有一定的余量，以应对冲压成形过程中落料设置可能发生的校准不当的问题。此外，通过重写程序，可以借助落料设计的优化来解决裂纹等冲压成形问题。其他优点，如冲压成形性的提高和冲压负荷的降低，帮助推动将高强度钢的冲压落料工艺替换为智能激光落料系统的进程。

（2）可通过技术进步帮助客户降低成本，取得双赢

采用激光切割工艺，不需要模具，汽车厂商在开发新车型时可以省去大量的落料模具费用，估计可以节约资金1-2亿元。同时由于可以采用套裁排样，搭边值也可以降到最低，可以在现有设备基础上再提升约5-6%的材料利用率；按目前所用材料测算每吨约为用户节约300元，按年产量10000吨计，每年可以节约材料费用300万元，企业可通过本项目取得较好的收益。

（3）产品与现有开卷落料设备比较，有如下有益效果：

① 节能：下料消耗功率仅相当于一般冲压设备的30％～50％；

② 设备重量低，也仅为一般冲压设备的20％～40％，节约资源；

③ 无模具费用，使用灵活；

④ 提高材料利用率；

⑤ 工效比一般激光设备高；

⑥ 激光免维护，寿命高；

⑦ 无耗材消耗，使用成本低；

⑧ 噪音低。

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