你猜猜,焊好一臺新能源汽車的整個車身,需要多長時間?
43秒!
沒錯,不是43分鐘,就是43秒!這個讓全球同行都豎大拇指的“中國速度”,出自華工科技董事長馬新強之口。這不僅僅是快,更是全球最快的焊接速度,妥妥的站在了行業巔峰!
誰能想到,這份輝煌的起點,竟是一顆小小的螺絲釘?
“20年前,咱們國家的高端激光加工設備,那真是被國外卡得死死的,基本全靠進口。”馬新強回憶起往事,感慨萬千,“說出來你可能不信,連用來加固激光器的螺絲釘,都得花3美元一顆從國外買!就是這顆小小的螺絲釘,像一記重錘敲醒了我:核心技術不掌握在自己手里,永遠受制于人!必須走自強奮斗的路!”
正是這份“螺絲釘的警醒”,點燃了華工科技乃至中國激光產業的斗志。他們埋頭苦干,奮起直追,最終成功研制出擁有完全自主知識產權的汽車白車身激光焊接裝備。這一舉,徹底打破了國外巨頭長達近40年的技術壟斷!更厲害的是,咱們自己搞出來了,逼得國外同類產品的價格直接跳水超過40%!
“現在,我們只用43秒,就能完成一輛新能源車身的激光焊接,這就是目前行業的最快速度!”馬新強的自豪溢于言表。如今,華工科技的這套“神器”,在國內市場的占有率已經狂飆到90%以上,累計服務的下線車輛超過4500萬輛!
他們還為新能源汽車行業量身打造了上百套其他激光裝備,能生產幾千種汽車零部件,成為中國新能源車走向世界的強大助推器。
那么問題來了,這么牛的中國激光技術,尤其是那核心的“三維五軸激光切割”,到底是怎么打破國外壟斷,練就一身“絕世武功”的呢?
“三維五軸”,聽著高大上,到底是啥“黑科技”?
簡單說,激光切割和激光焊接,就像一對孿生兄弟,原理相通。圈叔先聊聊這個聽起來很厲害的“三維五軸激光切割技術”。
“三維”好理解,就是我們日常感知的長、寬、高(X, Y, Z軸)。
為啥要“五軸”?光有三維移動還不夠精準靈活!于是,工程師們又加了兩條軸:A軸可以調節切割頭的傾斜角度。C軸可以讓切割頭(或者工件)自由旋轉。
這五條軸(X, Y, Z, A, C)就像人的手臂和手腕一樣靈活聯動,再加上一個集成了聚焦鏡片、噴嘴等精密光學元件的“切割頭”,就能實現真正的“360度無死角加工”,再復雜的三維曲面金屬件,也能切得又快又準!
光有五軸機械結構+切割頭還不夠,軟件是“靈魂”。一套強大的數控系統(CNC) 負責精確指揮:激光頭怎么動、跑多快、加速度多大、激光功率調多少……全靠它編程控制。
這“神器”用處大著呢!
比如你車門里那根保命的防撞梁,還有底盤部件、發動機零件這些強度能達到1500MPa以上的超高強度鋼,傳統模具沖壓對付它們很費勁,成本高、磨損快。而三維五軸激光切割機,就像一把精準的“光刻刀”,輕松搞定切孔、修邊,把毛糙的邊緣變得光滑平整。
舉個例子吧,特斯拉那些厲害的一體化壓鑄件,成型后就是用五軸激光進行精密修邊的!
可能有讀者會問:之前看你們介紹過特斯拉、小米都在用的超級壓鑄機(Giga Press),既然激光切割焊接這么好用,能代替模具沖壓,那還要大壓鑄機干嘛?
其實啊,這兩者不是替代關系,而是黃金搭檔!大壓鑄機負責“如何把零件造出來”,解決的是“從無到有”的大批量問題;激光切割技術則負責“如何把零件修得完美”的高精度修邊、切割的細節問題。
一個主攻“成型”,一個主攻“精修”,配合得天衣無縫。
飛機發動機的葉片、機翼、機身結構件、航天器零件……這些對精度和重量要求變態高的玩意兒,三維五軸激光切割技術大顯身手。它能精確切割復雜曲面和薄壁結構,保證尺寸絲毫不差,表面完美無瑕,還能極致減重,讓飛機火箭飛得更遠更省油!
船舶、工程機械、醫療器械、建筑裝飾、電子電器……你能想到的高端制造領域,幾乎都有它的身影,是推動行業升級創新的“隱形冠軍”。
以前在汽車、航天這些領域,造零件主要靠沖壓模具。一臺普通的轎車,平均就需要1000到1500套大大小小的模具!模具用久了會磨損,為了保證精度,就得定期更換。
要是加工像前面說的那種屈服強度1500MPa以上的“變態級”高強鋼,模具損耗更是快得嚇人,效率還低。這些巨額成本,最后都得攤到咱們消費者買的車上。
三維五軸激光切割技術,最早是意大利普瑞瑪(Prima Industrie)在1979年搞出來的,德國通快(Trumpf)也很快跟上。這技術一出來,立刻在歐洲高端制造業掀起風暴。日本企業也迅速推出了自己的版本,分走了一塊國際蛋糕。很長一段時間里,核心技術被他們牢牢握在手里。
但中國制造的需求和決心,催生了突破!
特別是現在新能源汽車火爆全球,車身要輕量化,催生了熱成型技術——把鋼板加熱到快1000度然后急速冷卻成型,強度飆升到1000-2000MPa!這種“硬茬”,傳統模具根本啃不動。
同時,小批量、定制化生產越來越流行,專門開模成本高到離譜。這時候,無需模具、只需編程就能靈活調整的三維五軸激光技術,幾乎成了唯一的解決方案!
市場潛力巨大!光是國內市場,2024年激光切割設備市場規模就接近370億,今年預計要沖400億!這么大的蛋糕,中國企業豈能坐視不理?
華工科技等國內領軍企業,瞄準了三維五軸激光切割機的三大最核心、曾經被死死卡住的“命門”發起猛攻。于是中國自己的高端三維五軸激光切割機終于橫空出世!華工科技全球首發的第五代智能機型,關鍵核心部件100%自主可控!這不僅打破了封鎖,更極大地推動了國產替代進程。
更令人振奮的是,咱們不再是單打獨斗。整個激光產業鏈上下游300多家企業緊密合作,比如著名的武漢光谷激光產業集群,73家相關企業抱團發展,研發、制造分工協作,區域內成品國產化率超過90%,大大降低了整機成本。
結果如何?中國成功躋身德國、意大利、日本之后,成為全球第四個完全自主掌握三維五軸激光加工核心技術的國家!
看全球設備產地份額:歐洲(德、意)42%;中國:38%后來居上;日本約15%。
華工科技作為國內領頭羊,到2023年7月,已累計交付近280臺三維五軸設備,獨占國內70%的市場,位列國內第一、全球第三!這份實力,直接逼得進口設備價格普降20%以上!實實在在為中國制造省了錢,爭了氣!
講完切割,再說回開篇震撼的焊接!
激光切割和焊接原理相通,設備也像“變形金剛”。只要把“切割頭”換成“焊接頭”,同一臺三維五軸設備,瞬間就能變成高精度的焊接機!無論是汽車車身拼接,還是航天器材的精密連接,都能輕松搞定,真正實現了“一機多用”的高效生產。
在新能源車制造中,雖然像特斯拉用的那種巨型壓鑄機(Giga Press)能把很多零件“化零為整”,一次壓鑄成型個大部件,但想一次把所有零件都“壓”出來?目前還做不到。焊接,尤其是高精度、高強度的焊接,仍然不可或缺。
作為全球最大的制造業國家,中國在航空航天復雜曲面零件、新能源汽車輕量化電池托盤大規模量產、船舶制造異形曲面高效切割等領域爆發的“剛需場景”,為技術創新提供了最肥沃的土壤和最強的驅動力。
以華工科技、大族激光為代表的中國企業,以“十年磨一劍”的定力和魄力,死磕核心技術,最終在數控系統、激光器、切割頭等核心單元實現100%自主,并引領產業鏈協同創新。
從被迫花天價買螺絲釘,到用自主創新的“激光神技”讓世界巨頭降價求存,中國激光的崛起之路,正是中國智造由大轉強的生動縮影。未來,這把凝聚著智慧與決心的“中國光刀”,必將雕刻出更多令人驚嘆的大國重器!
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.