厚金屬板激光切割技術及其應用

徐昌昌

摘 要：在加工工業(yè)操作的過程中，激光切割是一種使用較為頻繁，應用范圍較廣的一項技術。相較于傳統(tǒng)的切割方法，激光切割技術的高精度、強適應性以及噪聲小、切割質(zhì)量好等待點被大面積的應用。不僅不需要應用磨具，同時還能夠保證切割的質(zhì)量。在降低生產(chǎn)成本的過程中，提高生產(chǎn)效率。因此，激光切割技術被廣泛應用于車輛制造、航空以輕工業(yè)等領域中。最近幾年，在我國加工工業(yè)發(fā)展的過程中，激光切割技術在應用中獲得較快的發(fā)展。

關鍵詞：關鍵詞：激光切割； 切割工藝； 鋁合金； 管材； 陶瓷；

引言：在加工切割技術廣泛應用的過程中，激光切割技術發(fā)展的速度進一步加快。激光切割技術的發(fā)展能夠促使該技術在應用的過程中更體現(xiàn)出其先進。從目前的發(fā)展形勢來看，激光切割技術朝著以下幾個方向發(fā)展。

一、發(fā)展成高速、高精度切割技術

目前，我國加工切割技術仍然顯現(xiàn)出落后性。針對此種狀況，我國加工切割技術在發(fā)展的過程中逐漸朝著高速、高精度方向發(fā)展。當前在大功率激光器光束模式獲得改善以及微機的相關應用，為生產(chǎn)高精度、高速度加工切割設備提供了可能。在激光切割技術應用的過程中就會發(fā)現(xiàn)這些小孔之間的誤差非常小。由此可以看出，激光切割技術在實際應用中其實已經(jīng)開始朝高速、高精度方向發(fā)展。

二、激光切割技術應用厚板切割和大尺寸工件切割

在實際操作的過程中就可以發(fā)現(xiàn)，應用在實踐操作中的激光切割設備功率逐漸加大，激光切割業(yè)正從輕工業(yè)薄板切割朝著重工業(yè)的厚板切割方向發(fā)展。針對大功率6KW激光器能夠切割的碳鋼板厚度已經(jīng)達到32mm。另外，應用于激光切割技術的加工件尺寸范圍不斷加大。當前激光切割技術可以切割的板已經(jīng)達到長6.3m，寬5.5m。從實際的切割過程中就可以發(fā)現(xiàn)，激光切割技術已經(jīng)開始朝著厚板、大尺寸的方向發(fā)展，促使激光切割設備也朝著這方向設計，從而進一步提高工業(yè)加工技術。

三、無人化與自動化的激光切割技術

經(jīng)濟發(fā)展促使了加工技術的成熟。作為一種加工技術，激光切割技術的自動化與無人化方向具有發(fā)展的必要性和緊迫性。與此同時，計算機網(wǎng)絡技術的應用促使激光切割技術的自動化與無人化成為可能。當前國外已經(jīng)生產(chǎn)出了較多的這類型的激光切割機，市場對這種技術的應用需求也不斷增大，促使激光切割技術逐漸實現(xiàn)自動化與無人化。

總體而言，在經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，我國工業(yè)加工行業(yè)發(fā)展的非常迅速，工業(yè)加工部件數(shù)量逐漸增多，促使激光切割技術應用越來越廣泛。進而有效促進激光切割技術的發(fā)展。

四、激光切割技術的科普

激光技術是二十世紀與原子能、半導體及計算機齊名的四項重大發(fā)明之一，被稱為“最快的刀”、“最準的尺”、“最亮的光”。歷時一個世紀激光技術厚積薄發(fā)，在二十一世紀，激光技術與先進裝備兩者完美結合，形成了激光切割技術，推動了先進制造設備業(yè)的發(fā)展。

利用高功率、高密度的激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至氣化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對材料的移動，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0.1mm左右）切縫，完成對材料的切割——這就是激光切割（LaserCutting）。于是，激光技術廣泛滲透到金屬加工、鋼鐵、航空航天、汽車制造、醫(yī)療設備等各個加工產(chǎn)業(yè)領域。

五、激光切割技術的發(fā)展與現(xiàn)狀

我國的工業(yè)加工體系中，激光技術主要被應用在切割、焊接、標記以及熱處理等加工方面。我國激光切割工業(yè)的起步雖然并未晚于西方國家很多，但由于自身的基礎較差，所以激光加工技術還未能實現(xiàn)廣泛的應用，且激光加工工業(yè)的整體發(fā)展水平與先進國家仍然存在較大的差距。激光切割技術是激光加工工業(yè)中最早、最多應用的一種加工技藝，其存在、應用與推廣皆有很大的開發(fā)空間。隨著我國經(jīng)濟技術的快速發(fā)展以及工業(yè)領域的不斷進步，越來越多的鈑金加工領域需要開發(fā)，更多的工業(yè)城市需要建立加工技術中心，以提高經(jīng)濟效益。

六、激光切割機在鈑金加工中的實際應用及優(yōu)勢

①激光切割能夠有效的利用編程軟件的優(yōu)點，極大的提高薄板型材料的利用率，減少材料的使用與浪費，同時減輕工人的勞動強度與力度，達到理想的效果。另一方面，優(yōu)化排料的這一功能性，可以省略薄板切割的開料環(huán)節(jié)，有效的降低材料的裝夾，減少加工輔助的時間。因此，促使切割方案更合理的安排，有效的提高加工效率及材料的節(jié)??；

②在日益發(fā)展的市場環(huán)境中，產(chǎn)品的開發(fā)速度即意味著市場。激光切割機的應用，可以有效的減少模具的使用數(shù)量，節(jié)省新產(chǎn)品的開發(fā)周期，促進其開發(fā)的速度與腳步。零件經(jīng)過激光切割后的質(zhì)量良好，且生產(chǎn)效率明顯提高，有助于小批量的生產(chǎn)，強而有力的保障了產(chǎn)品開發(fā)周期日漸縮短的市場氛圍，而激光切割的應用可以對落料模的尺寸大小進行精準的定位，為日后的大批量生產(chǎn)鋪墊下堅實的基礎；

③鈑金加工作業(yè)中，幾乎所有的板件痘需要在激光切割機上一次成形作業(yè)，并進行直接的焊接合套，所以激光切割機的應用減少了工序與工期，有效的提高工作效率，能夠?qū)崿F(xiàn)工人勞動強度與加工成本的雙重優(yōu)化與降低，同時促進工作環(huán)境的優(yōu)化，極大的提高研發(fā)速度與進度，減少模具投入，有效的降低成本；

④激光切割機在鈑金加工中干的普遍應用，能夠有效的縮短新產(chǎn)品等的加工與制造周期，極大的減少模具的投入等；極大的提高工人的加工速率，省去不必要的加工程序；同時，激光切割機在工業(yè)加工中的廣泛應用，能夠有效的加工各種復雜的零件，提高精確度，有助于直接縮短加工周期、提高加工的精準度、略去沖壓模具的更換程序，有效的提高勞動生產(chǎn)率。

總之，激光切割機在諸多領域中都得到良好且廣泛地應用，尤其是在鈑金加工中作為一種新的技術工藝方式，激光切割更是大大的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。未來，激光切割技術在生產(chǎn)與生活中也一定會獲得更多的肯定，其應用前景與發(fā)展前景均十分廣泛。隨著社會工業(yè)的不斷發(fā)展以及激光加工技術的進步，激光切割技術必然會成為鈑金加工技術應用中的重要加工手段，因此，值得廣大同行的關注與重視，在實際生產(chǎn)中予以大力的推廣。

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