淺議激光切割技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用及發(fā)展

張種昊

摘要：在當(dāng)今社會(huì)條件下，我們可以看到在機(jī)械制造中使用的技術(shù)不斷在進(jìn)步，特別是激光切割技術(shù)。當(dāng)前，各行各業(yè)的發(fā)展為市場(chǎng)一體化提供了前提條件，其中機(jī)械制造業(yè)作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要行業(yè)，在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和構(gòu)建和諧社會(huì)的過程中體現(xiàn)出來(lái)了重要的作用，重視機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展能有效的提高我國(guó)的綜合實(shí)力。激光切割技術(shù)作為新興加工技術(shù)，其不斷地進(jìn)步使得機(jī)械制造業(yè)發(fā)展迅速。本文通過對(duì)激光切割技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)其在機(jī)械制造行業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)的論述，為今后激光切割技術(shù)的發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：激光切割技術(shù)；機(jī)械制造；應(yīng)用

一、激光切割技術(shù)的簡(jiǎn)介

追究激光切割技術(shù)的歷史，從這項(xiàng)技術(shù)使用到現(xiàn)在已有50年，激光切割技術(shù)逐漸走向成熟。但在中國(guó)，激光切割技術(shù)仍然落后于世界水平。激光切割技術(shù)在應(yīng)用的過程中利用激光束的能量集中的優(yōu)點(diǎn)將所需切割的材料沿切割部位附近熔化，同時(shí)通過氣體的作用將已經(jīng)熔化的材料吹走，由此形成具有特定形狀的切縫。在機(jī)械制造業(yè)中，部分金屬材料與部分非金屬材料的加工需要用到激光切割技術(shù)，除此之外，激光切割技術(shù)還可以運(yùn)用到模具的制造中。

二、應(yīng)用現(xiàn)狀分析

激光的適應(yīng)性好，這也使得激光切割技術(shù)的應(yīng)用范圍很廣，就現(xiàn)階段激光切割技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中的有效運(yùn)用主要集中在對(duì)零部件的加工環(huán)節(jié)。總的來(lái)說(shuō)激光切割技術(shù)主要集中在三個(gè)方面，即對(duì)金屬材料和非金屬材料的切割以及在其他方面的運(yùn)用。具體介紹如下：

（一）加工金屬材料

激光切割技術(shù)的運(yùn)用不僅能夠提升加工效率、降低加工成本，還能夠得到更精密的金屬材料。但是由于技術(shù)原因，激光切割技術(shù)還只能用于薄板材料的加工，對(duì)于厚度較大的金屬材料還是需要運(yùn)用傳統(tǒng)的加工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，這是日后激光切割技術(shù)需要改進(jìn)的地方。

現(xiàn)在工廠常用的激光切割器是輸出功率2kw功率、二氧化碳激光器，其能夠快速的切割厚度不超過8mm的不銹鋼，以及12mm的普碳鋼。激光切割技術(shù)的存在，對(duì)于提高對(duì)材料的加工效率，減少材料的浪費(fèi)以及形成高質(zhì)量的切割成品具有重要的作用，而且激光切割技術(shù)得出來(lái)的成品材料較傳統(tǒng)切割技術(shù)得出來(lái)的成品材料更精確（激光切割技術(shù)加工出來(lái)的金屬材料的定位精度是0.05mm，重復(fù)定位精度為0.02mm）。因此，隨著激光切割技術(shù)的不斷發(fā)展，打破經(jīng)書材料切割的局限性，金屬材料加工領(lǐng)域?qū)す馇懈罴夹g(shù)的運(yùn)用更加頻繁。

（二）加工非金屬材料

在對(duì)非金屬材料采用激光切割技術(shù)進(jìn)行加工時(shí)，能加工的材料包括了合成材料和有機(jī)物材料等，在對(duì)該類材料進(jìn)行激光切割的過程中，電容傳感器必須處在關(guān)閉狀態(tài)，只有這樣才能使用機(jī)械模式測(cè)定焦點(diǎn)高度。相比于金屬材料而言，非金屬材料對(duì)激光的吸光率較高，因此采用激光切割技術(shù)切割非金屬材料能有效的提高加工效率。對(duì)于非金屬材料的額激光切割技術(shù)主要有模板加工、手表寶石打出軸孔等。對(duì)于不同的非金屬材料要采用不同的加工氣體，氣體的氣壓一般是0.5bar，一些常見非金屬材料的切割參數(shù)如下表：

（三）其他應(yīng)用

除以上兩種情況外，激光切割技術(shù)在模具制造中還有著廣泛的應(yīng)用。在模具制造的過程中，運(yùn)用激光切割技術(shù)能有效的形成疊層模具以及三維成型模具，這兩種模具的精度高，采用激光切割技術(shù)不僅能加快生產(chǎn)速度同時(shí)還能為加工過程提供方便。

三、激光切割技術(shù)的發(fā)展

激光切割技術(shù)作為一項(xiàng)新興加工技術(shù)，由于在二十世紀(jì)七十年代才開始被使用，其發(fā)展還不夠成熟，但激光切割技術(shù)所體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)越性是不可比擬的。為了能夠使激光切割技術(shù)在未了有一個(gè)好的發(fā)展，我們首先要了解的就是當(dāng)今激光切割技術(shù)存在的優(yōu)勢(shì)和不足，然后根據(jù)這些信息，對(duì)激光切割技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)、革新，從而來(lái)適應(yīng)機(jī)械制造行業(yè)的需求。

（一）激光切割技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足

激光切割技術(shù)雖然還未成熟，但是其優(yōu)越性是現(xiàn)階段傳統(tǒng)切割技術(shù)無(wú)法比擬的。對(duì)于當(dāng)今的激光切割技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)有：精度高（定位精度0.05mm，重復(fù)定位精度0.02mm）、切縫窄、材料切割面光滑、速度快、對(duì)工件無(wú)損傷、不受被切材料硬度的影響、不受工件外形的影響、節(jié)省材料、節(jié)省模具投資（激光加工是不需要模具的，沒有模具消耗，無(wú)需對(duì)模具進(jìn)行修理，節(jié)約了更換模具的時(shí)間，因此降低加工費(fèi)用，使生產(chǎn)成本大大降低）、縮短新產(chǎn)品的制造周期等。除了這些，激光切割技術(shù)還有一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人現(xiàn)場(chǎng)操作。這能夠減少默寫有害物質(zhì)加工時(shí)對(duì)人體機(jī)能的損傷。通過上文我們可以知道激光切割技術(shù)還存在一些不足。在一些方面激光切割技術(shù)不能達(dá)到預(yù)期的效果，因此沒有得到推廣。除此之外，激光切割機(jī)本身成本較高，不能被一些中小企業(yè)所接受。

（二）激光切割技術(shù)的未來(lái)展望

就目前情況來(lái)看，激光切割技術(shù)還沒有被廣泛的使用，盡管激光切割技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯，但還沒有在我國(guó)普及。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，對(duì)激光切割技術(shù)的研究還需要深入，因?yàn)榧す馇懈罴夹g(shù)必將成為21世紀(jì)不可缺少的材料加工手段。在不久的將來(lái)，激光切割技術(shù)將會(huì)影響到機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，從而影響到我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

就目前來(lái)看，激光切割技術(shù)在機(jī)械制造中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，但還是存在一定的局限性。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，激光切割技術(shù)還不夠成熟，在機(jī)械制造中使用會(huì)受到一些條件的限制，激光切割技術(shù)要想在機(jī)械制造業(yè)中有更好的發(fā)展就必須打破局限性，使激光切割技術(shù)能夠不受一些條件的制約，為機(jī)械制造提供便利，使機(jī)械制造的效率大大提升，同時(shí)降低生產(chǎn)成本。只用這樣才能推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，并推動(dòng)經(jīng)濟(jì)一體化，促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化的建設(shè)。

（作者單位：常州天正工業(yè)發(fā)展股份有限公司）endprint