據(jù)悉,，三菱電機公司近期推出了兩款新的 CV 系列3D CO2激光加工系統(tǒng)樣機，專門用于切割碳纖維增強塑料（CFRP）——這是一種輕質(zhì),、高強度的汽車材料,。

ME的3D CO2激光處理系統(tǒng)的新CV系列樣機。圖片來源：三菱電機

材料處理系統(tǒng)配備了CO2激光振蕩器,，將振蕩器和放大器集成到同一個外殼中,，該公司稱這是“世界首例”近年來，汽車工業(yè)越來越多地呼吁減少二氧化碳排放量,，提高燃油效率,，以及使用更輕的材料以擴大巡航范圍。這推動了對CFRP需求的增長,，這是一種相對較新的材料,。

另一方面，利用現(xiàn)有技術(shù)加工碳纖維增強塑料存在運行成本高,、生產(chǎn)率低和廢物處理等問題,，因此需要一種新的加工方法。CV 系列將克服這些挑戰(zhàn),，實現(xiàn)高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量,，有助于推動碳纖維增強塑料產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。此外,，三菱表示,，新系列將通過減少廢物等方式幫助減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，從而有助于實現(xiàn)可持續(xù)社會,。

三軸正交設(shè)計

對于CFRP的激光切割,，廣泛用于切割金屬板的光纖激光器是不合適的。由于樹脂的光束吸收速率非常低,，需要通過碳纖維的熱傳導(dǎo)而熔化,。

雖然CO2激光器對于碳纖維和樹脂兩者都具有高的激光能量吸收速率，但是傳統(tǒng)的金屬板切割CO2激光器不具有陡峭的脈沖波形,，這使得它們不適合切割CFRP,。

激光振蕩器的設(shè)計以及脈沖波形的圖像（右）,。圖片來源：三菱電機

CV系列實現(xiàn)了陡峭的脈沖波形和高輸出功率。這款集成MOPA（主振器功率放大器）系統(tǒng)3軸正交型CO2激光振蕩器,，可將振蕩器和放大器集成到同一外殼中,。它將低功率下振動的光束轉(zhuǎn)換為適合切割CFRP的陡脈沖波形。

三菱表示,，將陡峭的脈沖波形和CFRP切割所需的遠(yuǎn)光束功率相結(jié)合,，可實現(xiàn)卓越的加工速度，比現(xiàn)有的切割和水射流等加工方法快約六倍,，有助于提高生產(chǎn)率,。