圖1   Tubilaser為(wei) 格魯吉亞(ya) 第比利斯和平之橋（左）和愛爾蘭(lan) 都柏林的阿維瓦球場（右）所提供的管筒件（圖片來自Shutterstock.com）

這家公司為(wei) 包括橋梁及場館建設、農(nong) 機、滑雪纜車構造、室內(nei) 設計、建築以及一般製造在內(nei) 的多個(ge) 行業(ye) 服務（圖1）。簡而言之，其客戶可以有對使用激光切割鏈接管件的任何需要（圖2）。Tubilaser最早購買(mai) 了BLM的激光切管技術以增強其在與(yu) 其他金屬加工廠競爭(zheng) 中的優(you) 勢。“這使我們(men) 能夠以更低的成本為(wei) 客戶提供更好的質量。”Guido Bonaldo在介紹中表示。

圖2   Tubilaser生產(chan) 的零件包括軸（左上）、吊燈（右上）、燈具（左下）以及桁架（右下）

激光切管

Tubilaser首次投資激光管材切割時購買(mai) 了BLM的小口徑切割機，使用CO2激光器作為(wei) 光源，可以切割直徑為(wei) 4.75英寸、長度為(wei) 20英尺的管。第二台切割機則采用了3.5 kW的CO2激光器，可以切割直徑為(wei) 20英寸、長度為(wei) 50 英尺、厚度為(wei) 0.625英寸的管。除了切割圓管，還切割方形管、矩形管、橢圓管、腔管、彎管以及工字梁管（圖3）。

圖3   采用激光切割的管和梁（圖片由BLM提供）

2014年，Tubilaser購買(mai) 了其首台使用光纖激光器的切割機，采用IPG 3 kW光纖激光器。這台激光器增強了他們(men) 加工大型管的能力（圖4）。

圖4   光纖激光切割係統正在運行 （圖片由BLM提供）

采用激光切割大型管，絕對是15年前Bonaldo在具有高瞻遠矚的企業(ye) 家精神的情況下所做出的決(jue) 定。他立刻意識到激光切割，甚至是大型管激光切割的潛在優(you) 勢。最初投資激光切割機時這些優(you) 勢並不明顯，“起初，所有客戶認為(wei) 我為(wei) 一台機器做出的如此巨大的投資絕對是瘋了，”他指最初決(jue) 定購買(mai) 激光切管機。“最開始，大型部件和結構件沒有一點生意。我們(men) 不得不努力與(yu) 客戶工程部門合作，令設計師相信使用激光加工的諸多優(you) 勢。這些優(you) 勢在小型管生意上非常明顯，但要讓客戶相信它用於(yu) 更大、更重的管時一樣出眾(zhong) 卻還要等些時候。”

慢慢地，Tubilasers的客戶開始意識到激光切割的優(you) 勢，開始為(wei) 他們(men) 的零部件采用創新的設計解決(jue) 方案。而如今，即使是簡單的應用，也要用到激光切割工藝。Tubilaser生產(chan) 經理Flavio Colusso這樣解釋道：“該優(you) 勢不在與(yu) 單一部件的自動化生產(chan) ，而在於(yu) 他們(men) 覆蓋了項目的整個(ge) 生產(chan) 流程，同時與(yu) 傳(chuan) 統工藝相比降低了所有的成本。”為(wei) 了證明自己的觀點，Colusso舉(ju) 例說明：“比如說2根長40英尺的大直徑圓形管。這些管要切出90°的槽，沿著管的方向還要切出其他的槽，這樣其他的管才能插進來組成管筒結構。現在，你要注意這些槽的切割方向必須與(yu) 90°槽的方向一致。一個(ge) 小錯誤，甚至是1°的誤差，就會(hui) 在管的另一端有很大的偏差。用傳(chuan) 統手工工藝製造時這種錯誤很普遍。返工以糾正此類錯誤的時間幾乎是無止境的。這意味著成本超標，而且此類返工件的外觀也從(cong) 來都不好看。激光管切機能夠以傳(chuan) 統手工工藝無法比及的精確性和重複性完全自動化地加工這些大型管。”

由於(yu) 回轉卡盤牽引，切割機的3D傾(qing) 斜切割頭可以沿管的方向移動。這種方法為(wei) 沿工件的任何部位切割提供了高度的精確度和靈活性。“我們(men) 所有的客戶對切割精度和質量都相當滿意，”公司創始人之子Filippo Bonaldo表示。多虧(kui) 了激光切割工藝，Tubilaser目前以短訂貨周期和低成本供應高質量零部件。這就是當客戶將他們(men) 與(yu) 其他用陳舊的傳(chuan) 統手工工藝與(yu) 其競爭(zheng) 的加工廠相比較時發現的巨大優(you) 勢。

“傳(chuan) 統方法按要求生產(chan) 一個(ge) 零件的總生產(chan) 時間（以及成本）無法提前確定，因為(wei) 這取決(jue) 於(yu) 諸多因素，最重要的因素就是加工者的手藝，” Colusso表示。“用激光器卻不同。按需生產(chan) 任何部件，甚至是後續需要焊接的坡口切割，其成本和時間可以提前計算。無論是生產(chan) 一個(ge) 部件還是成百上千個(ge) 部件，計算成本和實際成本一致。我們(men) 的客戶非常看重成本與(yu) 質量的優(you) 勢。”

“成功項目中的一個(ge) 例子就是生產(chan) 鐵路上的複雜管狀結構，”Bonaldo表示。“這些結構體(ti) 安裝在鐵路沿線，用來懸掛列車的信號燈和其他指示燈。這些管材用激光切割以後運往現場，準備安裝。安裝期間無需更多調整或任何其他返工修補，像拚圖一樣安裝這種結構體(ti) 。”他繼續解釋到，“在傳(chuan) 統工藝中，不同時期操作工的手藝與(yu) 以往都不同。在過去，隻要你給他圖紙，操作工自己就可以製造出一個(ge) 配件。新工人沒有這種技能。任何錯誤都會(hui) 有很大的經濟損失，因為(wei) 你要麽(me) 花費很多時間去返工或修複，要麽(me) 重新開工。由於(yu) 大直徑管的材料費非常昂貴，一個(ge) 操作工根本無法獨自完成。”

光纖激光的優(you) 勢

新型BLM切割機被設計用於(yu) 厚壁大管的切割，而光纖激光器以高速切割薄板材料所具有的最佳性能而聞名，所以你不一定能立即反應到這種新型切管機使用的是光纖激光器。選擇光纖激光器是由於(yu) 其總體(ti) 運行成本更低。“筒體(ti) 結構和農(nong) 機具行業(ye) 對價(jia) 格及其敏感——對零件成本控製得很嚴(yan) 格，” Bonaldo說。“光纖激光技術，以更低的能耗和更少的維護，幫助節約單位成本。它還能夠切割其他在使用CO2激光器時，切割質量不好的材料——鍍鋅板、紫銅、黃銅、不鏽鋼。對於(yu) 任何管材加工廠，這是一種非常重要的能力。”實際上，與(yu) CO2激光器相比，光纖激光器耗電相當少；也沒有鏡片需要調整、清潔和維護。如果使用CO2激光器，會(hui) 因維護而停機停產(chan) 。此外，光纖激光器內(nei) 部有備用模塊，如果運行模塊出現問題，備用模塊也可以激活運行。

圖5   光纖激光器切割黃銅及紫銅 

雖然起初有些遲疑，但現在Tubilasers 的客戶理解到高精度、高質量部件可以在現場安裝及焊接的優(you) 勢，因此激光切割工藝成為(wei) 他們(men) 加工管材類零部件的最新標準。行業(ye) 設計師也感受到了光纖激光技術所提供的潛在的新的設計自由，而他們(men) 已經開始在設計美觀、創新性的結構體(ti) 時對光纖激光技術靈活自如運用。

吸引人的設計、加工零部件的高度精確性、更低的單位成本、更少的維護及安裝時間，均證明了多年前Guido Bonaldo將大型厚壁管材管道的加工賭在激光切割技術上的正確性。

本文發表於(yu) 英文版《工業(ye) 激光解決(jue) 方案》（2016年3月）

作者Giovanni Zacco, BLM公司業(ye) 務拓展經理