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IPG大功率光纤激光设备助力上海造船业

2013.02.28 169 字号
 据报道,光纤激光器是近几年激光领域里极其关注的热点,在加工领域光纤激光器有迅速替代传统的YAG、CO2激光器的趋势,人们普遍认为,大功率光纤激光器将是第三代最先进的工业加工激光器。
 
    目前商用化的光纤激光器输出功率连续功率已上升到数千瓦的量级,以至万瓦的量级。与一般的激光器相比,光纤激光具有许多独特的优点,例如光束质量好;体积小,重量轻,免维护;风冷却,简单易操作;运行成本低,可在工业环境下使用;寿命长,加工精度高,速度快;电能转化效率高,可以实现智能化,自动化,柔性化操作等。基于上述的优点,其应用领域已经扩展到汽车制造,船舶制造和航空制造业等的金属和非金属材料的激光切割、激光焊接等方面。
 
    最近,国际上采用光纤激光焊接技术在造船,汽车制造业的应用受到相当的重视。在欧美发达国家中,大约有50%—70%的汽车零部件都用到了激光加工技术,并以激光焊接和激光切割机切割为主。上海大众等汽车制造厂也采用激光加工技术焊接车身与箱体等部件。
 
    欧美及日本主要的大型船厂已大量采用激光加工技术,例如美国在最新建造的新型船舶上广泛使用高强度,低合金钢的T型构件,采用激光焊接技术,使船舶的重量大大降低。船体平板为了适应海洋流力学的需要,都被设计成具有复杂的三维曲率形状,激光辅助平板成型技术可以代替费力、费时、具有一定的危险性的机械加热成型工艺,应用前景良好。日本的Kawasaki重工等造船企业已经安装了高功率激光平板切割系统。德国的MeyerWerft也安装了四台12KW的CO2激光器,用来焊接不同长度的船体加强杆。
 
    目前美国、欧洲等地区正在进行大功率光纤激光工业加工设备的开发,正在进行的有2KW、6KW输出的工业级光纤激光器的加工设备的二次开发。我国已开发出小功率系列工业光纤激光产品。中小功率激光加工设备,如激光打标机,雕刻机,切割机,焊接机等也广泛应用各个行业,但大功率光纤激光器工业加工应用尚是空白,而在我国造船工业中甚至还没有使用激光加工技术。
 
    造船工业是上海未来五年新一轮经济建设的重点,是上海工业支柱产业之一,各种选进的造船技术和工艺必然得到推广应用。上海作为国际化大城市,城市旅游资源非常丰富,黄浦江两岸美丽的景色使国内外游客留恋忘返。采用高强度轻持合金材料(使用光纤激光加工技术具有明显优势)建成的新型观光旅游船,满足旅游市场进一步发展的需要,现已列为中船集团(MARIC)等设计院所的重点发展方向。在充分考虑到从船舶设计单位和制造工艺标准制定的源头着手,切入上海的船舶制造业,并通过与光纤激光器制造商IPG公司的密切合作,引进大功率光纤激光器,跨越式地走出一条现代先进制造业装备集成的新模式,开发具有自主知识产权、采用国际最新激光技术的船舶制造业新颖装备,对填补国内空白,推动上海造船支柱工业,促进上海激光产业的跨越式发展具有重要意义。