材料切割目前是我国激光应用份额最大的细分领域,其中大部分是中高功率金属材料的激光切割应用。这里面当然是包括不锈钢、碳钢、铜、铝等日常主要金属,其中以不锈钢、碳钢占比最多。

 

板材切割转向激光切管

激光金属切割国产化发展如火如荼,从 YAG 激光、CO2 激光再到光纤激光,从 500 瓦发展到 2 万瓦切割装备,也就仅仅十余年的光景。如今,国内激光切割装备发展比较成熟了,功率上也基本解决了绝大部分的应用需求。在金属板材平面切割已经有超过 600 家企业做相关的装备,甚至到了竞争白热化、拼价格的市场格局。

 

二维板材切割进入薄利时代,迫使很多激光切割装备企业另觅出路,寻找新增长点、新的应用场景、更大的盈利空间。这时,金属激光切削的浪潮恰巧蔓延到了金属管材切削领域。

 

大约是 2018 年起,国内主要从事激光切割设备的企业纷纷发力推出新款的管材切割机,包括大族、宏山、华工、领创、百盛、隆信、天弘、庆源、迅镭、邦德、嘉泰等。

 

其实激光切管并不新鲜,在多年前已经有数家国内企业推出类似产品,只是当时切管的应用发现较少,设备价格高,并没有广泛推广。以前的切割是 CO2 激光,如今光纤激光切割已经普遍了。许多企业在平面板材切割机增长受阻,竞争加大,进入了薄利时代,就转而寄托于切管机,当前仍然有一定的利润,企业也愿意去做。甚至很多企业在切管上继续推进新的技术、新的功能,包括板管一体切割机、三卡盘切管机、自动上料捡料切管机等。

 

钢管应用于各行各业

金属管材在不同的行业应用非常广泛。一般的管材原来成形出厂往往是 10 米、甚至 20 米长度,下放到各行各业后,因应用场景的不同,需要加工成不同形状、不同尺寸的零件,以满足不同行业的需要。金属管材最主要的三道工艺是:切割、弯管和焊接。

 

2019 年我国钢管产量为 8417.6 万吨,同比增长 8.7%,占世界总产量超过 50%,我国也是世界最大的钢管消耗国家。钢管一般包括表面处理过的普通钢管以及不锈钢管。在实际应用中,管材切削的工作需求量非常庞大。

 

钢管普遍应用于供水排水、液气输送工程,如今冷供水系统大部分改用了塑料管。在电力、工程建筑钢架结构、家居建筑、门窗护栏、汽车/单车/摩托、农业机械、体育设施等,几乎大部分工业部门都大量应用钢管。近几年,不锈钢管在卫浴、家具的应用尤其令人关注。

 

卫浴(左)与家具(右)大量使用不锈钢管
(图片来源:特域机电)

 

激光切管的优势

以往传统的不锈钢管切割较多是采用锯片切割,从手动到半自动,再发展到全自动,锯片切割技术已经到了天花板,管切效率无法再提高。这时,激光切管技术开始进入了管材行业,非常适合各种金属管材的切割,有着高自动化、高效率、高产出的特点,对于不同材料的管材无需更换对应的锯片,反正来了就是“一刀切”,不需中途停机,非常适合大批量生产。

 

传统切管锯片(图片来源:广东捷泰克)

 

激光切管的出现很快给原来金属管材行业切削工序带来了颠覆性的变化。激光切割迅速取代了许多传统、效率低的机械切割,如今激光切管机还不断增添新的功能,自动上料、夹料、旋转、坡口切割,适用圆管、方管、扁管等,激光切割几乎满足管材切削的所有要求。

 

在效率上,根据一家管切厂家介绍,一根不锈钢管分截切割,原来锯片切一截管需要 15 秒,如今采用激光切割不到 2 秒即完成,效率提升了近 10 倍。最重要的是,一块价值上百元甚至数百元的锯片一般切削 1000 多次就磨损报废,要更换,而激光切割几乎能看作实现无限次切削,这一点上机械刀具能节省许多成本。

 

对于我国数千亿的金属管材市场,如今激光切割管材工艺才刚刚开始几年,未来的传统替代机遇非常庞大。另外,管材切削后的弯管、管材焊接,也会有很大空间。