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

這家公司為包括橋梁及場館建設、農機、滑雪纜車構造、室內設計、建筑以及一般制造在內的多個行業服務（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最早購買了BLM的激光切管技術以增強其在與其他金屬加工廠競爭中的優勢。“這使我們能夠以更低的成本為客戶提供更好的質量。”Guido Bonaldo在介紹中表示。

圖2   Tubilaser生產的零件包括軸（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了BLM的小口徑切割機，使用CO2激光器作為光源，可以切割直徑為4.75英寸、長度為20英尺的管。第二臺切割機則采用了3.5 kW的CO2激光器，可以切割直徑為20英寸、長度為50 英尺、厚度為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購買了其首臺使用光纖激光器的切割機，采用IPG 3 kW光纖激光器。這臺激光器增強了他們加工大型管的能力（圖4）。

圖4   光纖激光切割系統正在運行 （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家精神的情況下所做出的決定。他立刻意識到激光切割，甚至是大型管激光切割的潛在優勢。最初投資激光切割機時這些優勢并不明顯，“起初，所有客戶認為我為一臺機器做出的如此巨大的投資絕對是瘋了，”他指最初決定購買激光切管機。“最開始，大型部件和結構件沒有一點生意。我們不得不努力與客戶工程部門合作，令設計師相信使用激光加工的諸多優勢。這些優勢在小型管生意上非常明顯，但要讓客戶相信它用于更大、更重的管時一樣出眾卻還要等些時候。”

慢慢地，Tubilasers的客戶開始意識到激光切割的優勢，開始為他們的零部件采用創新的設計解決方案。而如今，即使是簡單的應用，也要用到激光切割工藝。Tubilaser生產經理Flavio Colusso這樣解釋道：“該優勢不在與單一部件的自動化生產，而在于他們覆蓋了項目的整個生產流程，同時與傳統工藝相比降低了所有的成本。”為了證明自己的觀點，Colusso舉例說明：“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90°槽的方向一致。一個小錯誤，甚至是1°的誤差，就會在管的另一端有很大的偏差。用傳統手工工藝制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來都不好看。激光管切機能夠以傳統手工工藝無法比及的精確性和重復性完全自動化地加工這些大型管。”

由于回轉卡盤牽引，切割機的3D傾斜切割頭可以沿管的方向移動。這種方法為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與其他用陳舊的傳統手工工藝與其競爭的加工廠相比較時發現的巨大優勢。

“傳統方法按要求生產一個零件的總生產時間（以及成本）無法提前確定，因為這取決于諸多因素，最重要的因素就是加工者的手藝，” Colusso表示。“用激光器卻不同。按需生產任何部件，甚至是后續需要焊接的坡口切割，其成本和時間可以提前計算。無論是生產一個部件還是成百上千個部件，計算成本和實際成本一致。我們的客戶非常看重成本與質量的優勢。”

“成功項目中的一個例子就是生產鐵路上的復雜管狀結構，”Bonaldo表示。“這些結構體安裝在鐵路沿線，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后運往現場，準備安裝。安裝期間無需更多調整或任何其他返工修補，像拼圖一樣安裝這種結構體。”他繼續解釋到，“在傳統工藝中，不同時期操作工的手藝與以往都不同。在過去，只要你給他圖紙，操作工自己就可以制造出一個配件。新工人沒有這種技能。任何錯誤都會有很大的經濟損失，因為你要么花費很多時間去返工或修復，要么重新開工。由于大直徑管的材料費非常昂貴，一個操作工根本無法獨自完成。”

光纖激光的優勢

新型BLM切割機被設計用于厚壁大管的切割，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于其總體運行成本更低。“筒體結構和農機具行業對價格及其敏感——對零件成本控制得很嚴格，” 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、不銹鋼。對于任何管材加工廠，這是一種非常重要的能力。”實際上，與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，會因維護而停機停產。此外，光纖激光器內部有備用模塊，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勢，因此激光切割工藝成為他們加工管材類零部件的最新標準。行業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，而他們已經開始在設計美觀、創新性的結構體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。

本文發表于英文版《工業激光解決方案》（2016年3月）

作者Giovanni Zacco, BLM公司業務拓展經理