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        來了!溫州首個國際首臺(套) “光”到之處,“削鐵如泥”

        放大字體  縮小字體 發布日期:2022-01-29 瀏覽次數:48
         浙江新聞客戶端記者126日從省經信廳獲悉,奔騰激光(溫州)有限公司等省內3家企業產品獲2021年度省國際首臺(套)裝備認定。

          近日,記者實地探訪奔騰激光(溫州)有限公司,揭開這項溫州首個國際首臺(套)裝備的神秘面紗——“光”到之處,“削鐵如泥”。

          

          身似一臺公交車,長17米、寬4米、高2.6米。打開機器門板,機床上鋪了一層鋒利無比的鐵齒條,鋒利的它能耐受700℃高溫。這就是奔騰激光(溫州)有限公司的硬核產品——3萬瓦高速高精超厚板智能激光切割成套裝備,航空工業、工程機械、國防工業、船舶工業、大型鋼結構等國家重大工程少不了它。

          “它‘光’到之處,‘削鐵如泥’。”看著記者一臉懵,奔騰激光終檢部負責人吳欣,將一塊20毫米厚的鋼板,平放進去,通過電腦程序設定好切割尺寸并按下啟動鍵。透過機身透明視窗,記者看到,激光與鋼板相逢瞬間,便發出耀眼光束,鋼板隨即整齊斷開,一眨眼工夫,手掌大小的外形切割已經完成。隨后,切割頭開始精雕細琢,進行復雜的鉆孔等切割任務。1分鐘后,原本平整的鋼板變得凹凸有致,用手撫摸切割面,平滑不割手。

          

          “這樣的切割加鉆孔任務,在傳統作業中至少需要經過等離子切割、銑床、鉆床等三道工序,花費時間至少在50分鐘以上。改用激光切割設備只需1分鐘,還能節省人力成本,減少污染。”吳欣說。

          看著它的驚艷表現,公司創始人吳讓大像看著長大成材的孩子一樣,無比自豪。“你知道嗎?它源于我們一個艱難的決定。”他說。

          早在3萬瓦激光切割設備誕生之前,公司的2萬瓦光纖激光智能切割數控機床裝備,通過了2019年度浙江省“國內首臺套產品”的認定??僧a品叫好不叫座,上市許久,銷售零的突破一度成為其無法打破的困境。一方面是打不開市場的量產產品,另一方面是更高瓦數切割裝備的迭代需求,繼續還是收手?吳讓大和團隊陷入兩難。

          “我們反復商討,最終還是決定立項研發3萬瓦智能激光切割成套裝備,并以每年遞增0.5%的研發經費持續投入研發。”吳讓大回憶。

          研發過程并非一帆風順。激光切割想要獲得理想的速度、精度、極限厚度,關鍵在切割頭。切割頭要適配光源,再通過一根光纖,集中輸出至透鏡進行切割,而超高瓦數的激光,會在瞬間對透鏡釋放極高的能量密度,一旦承受不住,透鏡就會出現黑色燒點或炸裂。

          然而,發達國家由于市場持續的低需求,對于該項機械制造的技術研究已經停擺,發展中國家則還沒能突破,研發進入無人區。“沒有方法可以借鑒,要靠自己探索。”企業技術中心負責人李正說。

          

          李正和研發團隊,對多層透鏡在不同位置、不同材料和鍍膜等情況下的承受力進行實驗、排列組合。從酷暑開始,歷經寒冬,直到過完第二個夏天,他們才從幾十個實驗排列中,篩選出4種方案進入工藝調適。李正開玩笑說,“天氣變化就和我們的研發經歷一樣,有火熱的激情時期,也遇到持續失敗,進度跟冰凍住似的推進不了。”

          很快,負責工藝調適的終檢部門又傳來壞消息:切割穩定性不足,長時間持續出光,焦點偏離明顯。

          研發再次陷入谷底!

          “明明硬件配置已經達到理論要求,可實際表現就是達不到預期,到底哪里出了問題?”李正不停詰問。他找到吳欣,因為后者所在的終檢部負責客戶售后回訪,李正希望能從客戶反饋中找到破題思路。“如果能提早知道切割頭的異常狀態,在切割前進行調整就好了。”客戶隨口一句話,成了技術團隊的“靈感”。

          很快,每層透鏡都被裝上了智能“眼睛”,可實時向系統反饋焦點的位置變化,系統則根據數據變化,及時進行“能量補償”和“數據修正”。在短至微秒的時間跨度內,系統能實現監測并修正,焦點的波動幅度也從4-7毫米縮小到了0.5毫米。“有了高效和穩定的切割效率,我們的自適應光學調焦智能激光切割頭,終于研發成功了。”李正說。

          

          202010月,奔騰自主研發的中國首臺3萬瓦高速高精超厚板智能激光切割成套裝備產品,成功問世。僅切割頭一項,就突破4項“卡脖子”核心技術,經第三方權威機構檢測及專家鑒定,產品主要技術指標達到國際領先水平。“它解決了超厚板材、高速切割、高精度高質量切割過程的穩定性技術難題,是工具的革命,為中國高端裝備制造提供一種新的加工工藝和方式。”中國光學學會激光加工專業委員會副主任、華南師范大學信息光電子科技學院教授張慶茂說。

          “事實證明,一門心思搞研發是對的。”12月底,記者在位于溫州經濟技術開發區的奔騰激光總部見到吳讓大,他語氣堅定地說。如今,上市2年的2萬瓦裝備銷售超過300臺,上市不久的3萬瓦裝備銷售已超億元。

          就在記者采訪時,奔騰激光的研發工程師們,還在為3萬瓦激光切割裝備做優化實驗。“氣壓優化后,單臺設備切割時液氮液氧消耗能減少一半,用氣成本能再少10多萬元。”吳讓大說,“精益求精,永無止境。”

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