三维五轴光纤激光切割机技术发展背景

三维五轴光纤激光切割机被誉为大功率激光加工设备皇冠上的明珠。它主要用于切割孔和修剪边缘的三维不规则表面，而不是打孔模具和修剪模具。早期，国内采用手动等离子切割三维工作件，切割效果不理想。近年来，我国研制了机器人三维激光切割机，切割效果得到了一定程度的提高。但由于机器人精度低，切割精度不高，已应用于一些要求低的行业。在汽车冲压模具行业，切割精度要求很高。三维五轴光纤激光切割机由于生产效率高、性能稳定而广受欢迎，但主要市场被国外设备所垄断。

技术发展背景

三维五轴光纤激光切割机是集光学、机械、电力、气等为一体的高端机床设备。它用于汽车工业、模具工业、军工和航空航天工业、家用电器工业和特殊形状的管材切割，主要用于弯曲板材的金属切割。

三维五轴激光切割技术从20世纪90年代开始发展起来。只有德国和意大利公司参与技术的开发和生产，市场基本上被这两家公司垄断。2008年以后，日本NTC和日本三菱公司研制出低加速、低速、高精度的三维五轴CO2激光切割机。但长期以来，三维五轴激光切割机主要用于研发和小批量试生产，修剪和孔切割冲压三维部件，取代了传统的修剪模具和冲压模具，缩短了新产品的研发周期，降低了制造成本，因此年市场销量较少。在中国市场，市场需求一般在每年30-40台左右。

然而，由于汽车热成型技术的出现和应用，市场需求不足的局面已经改变。汽车热成型生产线一般配备4-5台三维五轴激光切割机，市场需求旺盛。截至目前，全球有近450条汽车热成型生产线，三维五轴激光切割机约2000台。中国有近170条热成型生产线，三维五轴激光切割机约700台。

钢板热成型技术是指钢板在950°C下加热一次，然后快速冷却，从而全面提高钢板的强度。产量强度超过1000MPa。车身使用后，车重不增加，承载能力增加30%，安全性能显著提高。由于钢板强度大，传统的修剪模具和冲压模具由于钢板强度高而无法进行修剪和冲压，因此只能使用激光进行生产，使三维五轴激光切割产品进入汽车批量生产线，成为不可替代的生产过程。

普通钢板的产量强度为140MPa，适合观光车和缆车：高强度钢板的产量强度为180-240mpa，适用于卡车、叉车、客车、挖掘机、农业机械等：高强度钢板的产量强度为260-320mpa，适合经济型轿车和SUV：超强钢板的产量强度为340-700mpa，适用于高端车和SUV，热成型钢板的产量强度在1000MPa以上，普通热成型钢板的产量强度在1500MPa左右。目前，材料生产企业正在开发热成型钢板，产量强度在2000mPa左右，越来越多的超高强度钢板在汽车行业得到广泛应用，这使得三维五轴激光切割机产品得到越来越多的应用。