三菱电机推出两款新型CV系列3D CO2激光加工系统

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据外媒optics.org最新报导,三菱电机(Mitsubishi Electric)日前推出了两款新的CV系列3D CO2激光加工系统,专门用在切割碳纤维增强塑料(CFRP),后者是一种轻量化、高强度的汽车材料。

这两款新型号设备将于10月20日至23日在名古屋国际展览馆名古屋港展览中间(Port Messe Nagoya)进行的MECT 2021 (Mechatronics Technology Japan 2021)上展出。

三菱电机推出两款新型CV系列3D CO2激光加工系统激光加工系统,图源:三菱电机

据介绍,其材料处理系统装备了CO2激光振荡器,将振荡器和放大器集成到同一个外壳中,该公司称这是“世界首例”。与CV系列的材料加工头一起,这种设计可以帮助实现高速和精密加工,以实现CFRP产品的大规模生产。三菱电机暗示,这是迄今为止使用以前的加工方法无法实现的。

近年来,汽车行业愈来愈多地倡议降低二氧化碳排放,提升燃料效果和速率,使用更轻的材料,以实现更加大的续航里程。这促进了CFRP这种相对较新型的材料的需求不断增长。另外一方面,使用现有技术进行碳纤维增强塑料加工存在着经营花费高、生产率低和废料处理等问题。因此,业界火急需要一种新的处理方法来废除这一瓶颈。

而本次三菱电机推出的CV系列,将经过实现远优于现有加工方法的高生产率和加工品质来战胜这些挑战,帮助促进CFRP产品的大规模生产。另外,新系列的生产制作过程能降低浪费,更加环保可接续。

三菱电机暗示,对CFRP的激光切割,一般广泛用在切割钣金的光纤激光器却无用武之地——因为树脂对光束的接收率极低,所以树脂需要从碳纤维上经过热传导溶化。而尽管CO2激光器尽管对碳纤维和树脂都有较高的激光能量接收率,传统的钣金切割CO2激光器因为对树脂的热输入较高、脉冲波形不陡,不合适切割CFRP。

让人惊喜的是,CV系列3D同步突破了陡脉冲波形和高输出功率两大难点。该集成-MOPA(主振荡器功率放大器)系统3轴正交型CO2激光振荡器,使振荡器和放大器集成到同一个外壳;另外,它可以将低功率振荡的光束转换成合适切割CFRP的陡脉冲波形。

三菱电机推出两款新型CV系列3D CO2激光加工系统

激光振荡器设计;(右)脉冲波形图象。图源:三菱电机

三菱电机暗示,将高峻陡峭的脉冲波形和CFRP切割所需的高光束功率结合起来,可以实现异样的处理速度——比切割和水射流等现有处理方法快6倍左右,从而有助于提升生产率。



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