厚金属板激光切割技术及其应用

徐昌昌

摘 要：在加工工业操作的过程中，激光切割是一种使用较为频繁，应用范围较广的一项技术。相较于传统的切割方法，激光切割技术的高精度、强适应性以及噪声小、切割质量好等待点被大面积的应用。不仅不需要应用磨具，同时还能够保证切割的质量。在降低生产成本的过程中，提高生产效率。因此，激光切割技术被广泛应用于车辆制造、航空以轻工业等领域中。最近几年，在我国加工工业发展的过程中，激光切割技术在应用中获得较快的发展。

关键词：关键词：激光切割； 切割工艺； 铝合金； 管材； 陶瓷；

引言：在加工切割技术广泛应用的过程中，激光切割技术发展的速度进一步加快。激光切割技术的发展能够促使该技术在应用的过程中更体现出其先进。从目前的发展形势来看，激光切割技术朝着以下几个方向发展。

一、发展成高速、高精度切割技术

目前，我国加工切割技术仍然显现出落后性。针对此种状况，我国加工切割技术在发展的过程中逐渐朝着高速、高精度方向发展。当前在大功率激光器光束模式获得改善以及微机的相关应用，为生产高精度、高速度加工切割设备提供了可能。在激光切割技术应用的过程中就会发现这些小孔之间的误差非常小。由此可以看出，激光切割技术在实际应用中其实已经开始朝高速、高精度方向发展。

二、激光切割技术应用厚板切割和大尺寸工件切割

在实际操作的过程中就可以发现，应用在实践操作中的激光切割设备功率逐渐加大，激光切割业正从轻工业薄板切割朝着重工业的厚板切割方向发展。针对大功率6KW激光器能够切割的碳钢板厚度已经达到32mm。另外，应用于激光切割技术的加工件尺寸范围不断加大。当前激光切割技术可以切割的板已经达到长6.3m，宽5.5m。从实际的切割过程中就可以发现，激光切割技术已经开始朝着厚板、大尺寸的方向发展，促使激光切割设备也朝着这方向设计，从而进一步提高工业加工技术。

三、无人化与自动化的激光切割技术

经济发展促使了加工技术的成熟。作为一种加工技术，激光切割技术的自动化与无人化方向具有发展的必要性和紧迫性。与此同时，计算机网络技术的应用促使激光切割技术的自动化与无人化成为可能。当前国外已经生产出了较多的这类型的激光切割机，市场对这种技术的应用需求也不断增大，促使激光切割技术逐渐实现自动化与无人化。

总体而言，在经济快速发展的过程中，我国工业加工行业发展的非常迅速，工业加工部件数量逐渐增多，促使激光切割技术应用越来越广泛。进而有效促进激光切割技术的发展。

四、激光切割技术的科普

激光技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。历时一个世纪激光技术厚积薄发，在二十一世纪，激光技术与先进装备两者完美结合，形成了激光切割技术，推动了先进制造设备业的发展。

利用高功率、高密度的激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至气化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的（如0.1mm左右）切缝，完成对材料的切割——这就是激光切割（LaserCutting）。于是，激光技术广泛渗透到金属加工、钢铁、航空航天、汽车制造、医疗设备等各个加工产业领域。

五、激光切割技术的发展与现状

我国的工业加工体系中，激光技术主要被应用在切割、焊接、标记以及热处理等加工方面。我国激光切割工业的起步虽然并未晚于西方国家很多，但由于自身的基础较差，所以激光加工技术还未能实现广泛的应用，且激光加工工业的整体发展水平与先进国家仍然存在较大的差距。激光切割技术是激光加工工业中最早、最多应用的一种加工技艺，其存在、应用与推广皆有很大的开发空间。随着我国经济技术的快速发展以及工业领域的不断进步，越来越多的钣金加工领域需要开发，更多的工业城市需要建立加工技术中心，以提高经济效益。

六、激光切割机在钣金加工中的实际应用及优势

①激光切割能够有效的利用编程软件的优点，极大的提高薄板型材料的利用率，减少材料的使用与浪费，同时减轻工人的劳动强度与力度，达到理想的效果。另一方面，优化排料的这一功能性，可以省略薄板切割的开料环节，有效的降低材料的装夹，减少加工辅助的时间。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节省；

②在日益发展的市场环境中，产品的开发速度即意味着市场。激光切割机的应用，可以有效的减少模具的使用数量，节省新产品的开发周期，促进其开发的速度与脚步。零件经过激光切割后的质量良好，且生产效率明显提高，有助于小批量的生产，强而有力的保障了产品开发周期日渐缩短的市场氛围，而激光切割的应用可以对落料模的尺寸大小进行精准的定位，为日后的大批量生产铺垫下坚实的基础；

③钣金加工作业中，几乎所有的板件痘需要在激光切割机上一次成形作业，并进行直接的焊接合套，所以激光切割机的应用减少了工序与工期，有效的提高工作效率，能够实现工人劳动强度与加工成本的双重优化与降低，同时促进工作环境的优化，极大的提高研发速度与进度，减少模具投入，有效的降低成本；

④激光切割机在钣金加工中干的普遍应用，能够有效的缩短新产品等的加工与制造周期，极大的减少模具的投入等；极大的提高工人的加工速率，省去不必要的加工程序；同时，激光切割机在工业加工中的广泛应用，能够有效的加工各种复杂的零件，提高精确度，有助于直接缩短加工周期、提高加工的精准度、略去冲压模具的更换程序，有效的提高劳动生产率。

总之，激光切割机在诸多领域中都得到良好且广泛地应用，尤其是在钣金加工中作为一种新的技术工艺方式，激光切割更是大大的提高了生产效率和产品质量。未来，激光切割技术在生产与生活中也一定会获得更多的肯定，其应用前景与发展前景均十分广泛。随着社会工业的不断发展以及激光加工技术的进步，激光切割技术必然会成为钣金加工技术应用中的重要加工手段，因此，值得广大同行的关注与重视，在实际生产中予以大力的推广。

参考文献：

[1]基于裂纹控制法的硅片激光切割技術研究[D]. 赵春洋.哈尔滨工业大学 2012

[2]激光微调技术在调节传感器感应距离上的研究和应用[D]. 王旭阳.上海交通大学 2013

[3]基于三维激光切割技术的车身覆盖件切割夹具设计方法研究[D]. 谢德华.湖南大学 2005

[4]激光切割机高速数据传输及控制算法研究[D]. 李晓芬.天津理工大学 2009

[5]筛管梯形缝激光切割技术与光束偏摆随动补偿机构研发[D]. 严伟明.扬州大学 2012