1879年愛迪生曾用纖維素纖維，如竹、亞麻或棉紗為原料，首先制得碳纖維并獲得專利，但當(dāng)時制得的纖維力學(xué)性能很低，工藝也不能工業(yè)化，未能獲得發(fā)展。
20世紀(jì)50年代初，由于火箭、航天及航空等尖端技術(shù)的發(fā)展，迫切需要比強度、比模量高和耐高溫的新型材料，另外，采用前驅(qū)纖維為原料經(jīng)熱處理的工藝可制得碳纖維連續(xù)長絲，這一工藝奠定了碳纖維工業(yè)化的基礎(chǔ)。
由于目前市面上碳纖維復(fù)合材料基本上是由碳纖維與樹脂基質(zhì)構(gòu)成，其內(nèi)部存在比較復(fù)雜的相互關(guān)系，在加工時會出現(xiàn)碳纖維拉絲或者脫絲現(xiàn)象。由于碳纖維復(fù)合材料硬度高并且具有各向異性，所以其對加工設(shè)備的要求比較高，因此需要尋求一種新的加工方法。
三菱電機為了回應(yīng)市場需求，利用長年積累的激光加工技術(shù)和開發(fā)經(jīng)驗，推出了兩款全新“CV系列”二氧化碳三維激光加工機，專門用于加工汽車等使用的輕量、高強度的碳纖維增強復(fù)合材料（以下簡稱CFRP[1]）。搭載世界級先進的[2]將發(fā)振器和增幅器集成于同一框體中的二氧化碳激光發(fā)振器和獨創(chuàng)的加工頭，實現(xiàn)了CFRP產(chǎn)品的高速和高精度加工，將為傳統(tǒng)加工方法難以實現(xiàn)的CFRP產(chǎn)品的批量生產(chǎn)做出貢獻。
ML3122CV-12XM
01產(chǎn)品特點
1. 搭載獨創(chuàng)結(jié)構(gòu)的二氧化碳激光發(fā)振器，實現(xiàn)世界級先進的高速加工
配備Integrated-MOPA[3]方式的三軸正交型[4]二氧化碳激光發(fā)振器，將振蕩器和增幅器集成在同一個框體中，通過簡單的結(jié)構(gòu)發(fā)出適于CFRP加工的激光，解決了迄今為止難以實現(xiàn)的CFRP的精密加工的問題。
碳纖維和樹脂的熔化溫度不同，切割CFRP需要激光加工機具有陡峭脈沖波形和高功率輸出，而CV系列產(chǎn)品可同時滿足這兩個要求，實現(xiàn)了更快級別的加工速度[5]，速度約為切削加工和水射流加工等現(xiàn)有處理方法的6倍，有助于提高生產(chǎn)效率。
2. 獨創(chuàng)的單路徑加工頭，為實現(xiàn)高精度加工和環(huán)保做出貢獻
配備的加工頭可進行高速的單向（單路徑）加工，因此與多次在同一路徑上照射的激光加工方式相比，生產(chǎn)效率更高。
搭載于該加工頭上的側(cè)面氣體噴嘴，能夠有效去除加工時產(chǎn)生的高溫材料蒸汽，可抑制對材料造成的熱影響，實現(xiàn)了三維形狀的精密加工。
與現(xiàn)有的加工方法相比，激光的非接觸式加工可減少工具等的消耗和廢棄物的產(chǎn)生，有助于降低運行成本，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的社會做出貢獻。
3. 路徑編輯功能的配備和IoT的使用，提高了作業(yè)效率和維護性
在控制裝置中配備路徑編輯專用CAM，可在加工機上進行加工路徑的修正，提高了作業(yè)效率。
加工機四周標(biāo)配防護罩，減少粉塵等對作業(yè)環(huán)境的影響。
02主要規(guī)格
03同時滿足供需端需求
CFRP可實現(xiàn)輕量化、滿足安全性要求，行業(yè)應(yīng)用端希望降低材料成本、提高加工速度、實現(xiàn)量產(chǎn)。而CFRP材料廠商則希望多個行業(yè)使用，增加使用量降低價格，提高加工效率且產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)。
作為攜手行業(yè)應(yīng)用端和材料廠商的設(shè)備廠家，三菱電機推出的針對CFRP的專用激光CV剛好滿足了雙方的需求，將引領(lǐng)碳纖維復(fù)合材料的加工到達新未來，我們相信，三菱電機CFRP激光CV系列可以引發(fā)現(xiàn)場生產(chǎn)的革命，可實現(xiàn)CFRP在行業(yè)的量產(chǎn)應(yīng)用。
[1]Carbon Fiber Reinforced Plastics
[2]基于2021年10月14日三菱電機公司調(diào)查
[3]Master Oscillator Power Amplifier：主發(fā)振器功率增幅器
[4]激光光軸、氣流及放電方向三者相互垂直的結(jié)構(gòu)
[5]在切割厚度為2mm的熱固性CFRP板材時，相對切削加工的切割速度1m/min，激光加工的切割速度達到了6m/min
（轉(zhuǎn)載）
