近日，镭麦激光参加的 ICHSU2024 大会圆满落幕！在这场行业盛会上，镭麦激光充分展示了其在热成形行业中三维激光切割头的卓越应用，吸引了众多目光。

在当今汽车制造业蓬勃发展的进程中，对安全性与轻量化的极致追求已成为核心导向。热成型钢（PHS）与一体式压铸铝等新型材料在汽车行业的广泛应用，既带来了挑战，也催生了机遇。而激光切割技术凭借其独特优势，逐步成为汽车制造领域的首选方案。

一、激光切割在汽车制造中的卓越优势

（一）广泛的加工适用范围

激光切割能够适用于多种材料，其中包括高强度钢和铝等，为汽车制造商在材料选择上提供了更广阔的空间，使其能够选用更轻且更强的材料，从而满足安全性与轻量化的双重需求。

（二）高精度与高效率的完美结合

激光光斑通常仅为 50μm 左右，理论精度可达到 ±0.05mm。其聚焦后所产生的高能量使得加工速度极快，在加工 PHS 零部件时，实际加工速度能够高达 300mm/s，极大地提高了生产效率。

（三）显著的成本节约优势

由于 PHS 零件硬度较高，传统冲压需要复杂的模具，而激光切割则成功避免了这一环节。借助机器人的优势，激光切割简化了制造过程，不仅节省了模具，还降低了生产成本。

（四）高度灵活的加工特性

激光切割常常与机器人搭配使用，充分发挥机器人的灵活性优势，使得加工更加灵活可控，能够适应各种加工材料以及形状各异的汽车零部件。

（五）低耗材的环保特性

激光切割属于非接触性加工，与冲压相比，其耗材仅有保护镜和喷嘴，这不仅降低了生产成本，还体现了更加环保的特性。

二、优化激光切割机器人的路径规划与运动性能

（一）精准的切割路径优化

当前主要依靠机器人进行路径优化，包括手动示教形成路径轨迹以及通过离线编程进行路径规划。关键在于高速运行过程中有效避开干涉区，而这主要取决于机器人厂家的实力。排除干涉区因素后，激光切割速度可高达 300mm/s，这对激光头的运动性能提出了较高要求。

（二）AccuShaper 2.0 激光切割头的卓越运动性能

AccuShaper 2.0 切割头，也就是众人熟知的牛顿头，集成了 XYZ 轴，能够在 30x30x17mm 的范围内自主运动。其独特的惯性抵消系统有效降低了对外部运动机构的负载要求。高集成设计使得整个激光头重量仅有 17Kg，独特的推拉机构将加工精度控制在 ±0.05mm，成功解决了高柔性、高精度、低成本的难题。

三、平衡激光切割效率与切割质量

在激光切割中，效率与质量的平衡至关重要。只有在确保质量的前提下提高效率，才能实现企业效益的最大化。激光切割的最终效率和质量取决于激光器的功率、切割气体的压力、切割速度以及激光头的响应速度。前三者相对较易调节，而激光头的响应速度则需要具备高速采集与反馈信号的能力以及简洁轻巧的随动控制，以便快速与主控系统形成闭环，从而在确保质量的前提下提升效率。

四、AccuShaper 2.0 激光切割头的优势与独特差异

（一）精度与效率的显著提升

专利惯性抵消系统与高精度 XY 运动机构共同作用，实现了 ±0.05mm 的轨迹加工精度。

极致的紧凑轻巧设计，可与更高精度的机器人或其他高精度机械结构搭配，实现高精度的三维加工。

集成式 XYZ 轴在确保精度的前提下，最高运动速度可达 250mm/s。

高响应随动控制系统确保在 ±8.5mm 起伏面进行高速随动响应，有效提升切割效率。

（二）与三维五轴激光切割机的差异对比

成本优势明显：采用单台 AccuShaper 2.0 激光切割头搭配机器人的成本约为进口三维五轴激光切割机的 50%-60%，加工效率约为其 70%-80%。

灵活性更高：突破了加工幅面和零件的限制，只要机器人可到达的范围均可进行加工。

易于集成到自动化产线：整体设备小巧紧凑，便于提升关键加工环节的效率，促进整条产线的效率提升。

操作维护便捷：所有控制接入机器人主控，按需更换保护镜与喷嘴即可，操作维护方便快捷。

五、多台联动方案提升加工效率

为了进一步提升加工效率，行业中部分客户采用多台联动加工方案，即使用两台或以上的 AccuShaper 2.0 激光切割头进行同时差补切割。在无干涉区的情况下，两台联动的效率可达三维五轴激光切割机的 1.4 - 1.6 倍，有效解决了成本与效率的问题。

六、CO₂非金属激光切割方案

（一）非金属材料的激光加工可行性

在汽车加工行业中，塑料、碳纤维等非金属材料可以采用激光进行加工。不同材料对不同波长的激光吸收率不同，对于非金属材料，CO₂激光器是首选。借助类似于光纤的光学元器件实现柔性传输，可进行非金属的三维加工。

（二）显著的优势体现

高效加工：高能量光斑使得加工效率极高。

强大的兼容性：非金属材料对 CO₂激光吸收率高，绝大多数非金属材料均可使用 CO₂激光器进行切割加工。

维护方便且成本低：激光头耗材少，仅为喷嘴与保护镜，使用成本低。CO₂激光对灰尘不敏感，定期保养清洁几乎无维护成本。

镭麦激光以其先进的技术和创新的解决方案，在汽车制造行业中占据着重要地位。未来，随着技术的不断进步，镭麦激光将持续引领汽车制造领域的激光切割创新，为行业的发展贡献更大的力量。