一直以來，鈑金行業用戶都希望擁有一台既能高速切割薄板，又能高品質切割厚板的激光切割機。目前，市場上應用於鈑金加工的激光器主要分為氣體激光器和固體激光器。以CO2為介質的氣體激光，雖然對薄板和厚板都可以切割，但是在加工效率、日常維護保養和使用成本方麵幾乎沒有優勢。相比之下，固體激光在節約成本方麵則更具優勢，但在厚板的切割品質上卻稍有欠缺。試想如果有一台采用固體激光光源的激光機，既能勝任薄板高速切割，又能實現厚板高品質切割，再加上其成本優勢，那就堪稱完美組合了。正因為如此，這也成為諸多一流激光廠家研發的方向。

圖1 OPTIPLEX 3015 DDL

在此背景下，MAZAK順應市場需求，極具前瞻性地推出了第三代DDL（Direct Diode Laser）激光切割機。OPTIPLEX 3015 DDL（圖1）的推出填補了激光切割市場的空白，為(wei) 現有的光纖和CO2係列產(chan) 品做了有效補充。

光纖激光器之所以逐步取代CO2激光器，最主要原因是在同等功率水平下，光纖激光器的切割速度是CO2激光器的3～5倍。相比於(yu) 10.6μm波長的CO2激光，大多數金屬材料對於(yu) 1.08μm的光纖激光具有更高的吸收率。與(yu) 上述兩(liang) 種波長的激光器相比，波長為(wei) 970nm的DDL激光器則是目前應用於(yu) 激光切割領域的波長最短的激光。從(cong) 圖2可以看出，金屬對直接半導體(ti) 激光的吸收率比光纖激光更高。

與(yu) 光纖激光切割機相比，DDL在光電轉化、切割效率、切割質量和使用成本等諸多方麵具有優(you) 勢。本文主要從(cong) 效率、切割品質和能耗三個(ge) 方麵來闡述OPTIPLEX 3015 DDL的應用優(you) 勢。

高效率

實際應用證明，在同等激光功率條件下，在對薄板材料進行切割時，MAZAK OPTIPLEX 3015 DDL的切割速度比光纖激光要快14%～50%；在對中厚板材料進行切割時，切割速度比光纖激光要快10%～44%，如圖3所示。

圖2 各種金屬對不同波長激光的吸收

圖3 DDL與(yu) 光纖激光切割不同金屬時的速度對比

圖4 CO2和直接半導體(ti) 激光切割機切割低碳鋼薄板的表麵粗糙度對比

高品質

一般情況下，光纖激光切割機在加工厚金屬材料時，要確保高品質的切割麵相對比較困難，所以多數激光廠家在銷售光纖激光切割機時，更為(wei) 強調的是高速切割，部分對切割品質要求高的客戶仍采用CO2激光切割機。DDL采用的直接半導體(ti) 激光器在降低厚金屬材料切割表麵的粗糙度方麵具有優(you) 勢，可在滿足客戶高速切割需求的同時，確保高品質的切割表麵。

圖4展示了4kW CO2激光切割機和直接半導體(ti) 激光切割機在切割4mm以下厚度低碳鋼材料時表麵粗糙度的對比情況。通過對比我們(men) 可以看出，在薄板材料切割應用中，DDL的切割品質與(yu) CO2激光產(chan) 品相比已經有所超越。

圖5展示了4kW DDL激光切割機、光纖激光切割機和CO2激光切割機在切割16mm厚低碳鋼材料的表麵粗糙度對比情況。通過對比可以看出，在厚板材料切割應用中，DDL加工工件的表麵品質和邊緣質量均優(you) 於(yu) 光纖激光切割，DDL與(yu) CO2激光切割機的加工品質已經非常接近。

圖5 不同激光切割機切割低碳鋼的表麵粗糙度對比

低能耗

光纖激光器和碟片激光器係統都需要增加額外的增益介質，才能得到足夠高質量的光束用於(yu) 材料加工。直接半導體(ti) 激光器以半導體(ti) 激光器為(wei) 核心，利用單級半導體(ti) 器件將電能直接轉化為(wei) 光能，減少複雜的共振單元和反射組件，因此DDL激光發生器的能耗更低，光電轉化效率更高，如圖6所示。目前DDL的光電轉化率可達到40%～50%。

圖6 不同激光器的光電轉化率對比

《中國製造2025》的實施，標誌著智能化生產(chan) 已成為(wei) 中國製造業(ye) 轉型升級的發展方向。機床生產(chan) 廠家應始終將創新作為(wei) 企業(ye) 核心競爭(zheng) 力的所在，以不斷探索新技術為(wei) 基礎，緊跟鈑金行業(ye) 發展的腳步，在變化中尋找新的機會(hui) ，持續為(wei) 鈑金製造企業(ye) 提供最優(you) 化的生產(chan) 解決(jue) 方案。在不斷探求裝備智能化應用功能的同時，幫助鈑金企業(ye) 將智能生產(chan) 和激光加工有效融合，在產(chan) 業(ye) 升級之路上求新、思變、齊發展。