雷射切割雷射切割是雷射加工產業最重要的應用技術之一。由於其諸多優點,已廣泛應用於汽車製造、航空航太、化工、輕工業、電氣電子、石油冶金等產業。近年來,雷射切割技術發展迅速,年增率高達20%至30%。
由於我國雷射產業基礎薄弱,雷射加工技術的應用尚未普及,整體水準與已開發國家相比仍有較大差距。但隨著雷射加工技術的不斷進步,這些障礙和不足終將得到解決。雷射切割技術將在21世紀成為鈑金加工不可或缺的重要工具。
雷射切割加工的廣泛應用市場,以及現代科學技術的快速發展,使得國內外科技工作者能夠持續對雷射切割加工技術進行研究,並促進雷射切割技術的不斷發展。
(1)高功率雷射光源,用於切割較厚的材料
隨著高功率雷射光源的發展,以及高性能數控和伺服系統的應用,高功率雷射切割可以實現高加工速度,減少熱影響區和熱變形;並且能夠切割更厚的材料;此外,高功率雷射光源可以使用Q開關或脈衝波,使低功率雷射光源產生高功率雷射。
(2)利用輔助氣體和能量來改進工藝
根據雷射切割製程參數的影響,改進加工技術,例如:使用輔助氣體增加切割熔渣的吹力;添加熔渣形成劑增加熔融材料的流動性;增加輔助能量改善能量耦合;以及改用更高吸收率的雷射切割。
(3)雷射切割正在朝向高度自動化和智慧化的方向發展。
CAD/CAPP/CAM軟體和人工智慧在雷射切割中的應用,使得高度自動化和多功能的雷射加工系統得以發展。
(4)過程資料庫可自行適應雷射功率和雷射型號
它可以根據加工速度自動控制雷射功率和雷射模式,也可以建立製程資料庫和專家自適應控制系統,從而提升雷射切割機的整體性能。本系統以資料庫為核心,面向通用CAPP開發工具,分析雷射切割製程設計涉及的各類數據,並建立合適的資料庫結構。
(5)多功能雷射加工中心的開發
它整合了雷射切割、雷射焊接和熱處理等所有工序的品質回饋,充分發揮了雷射加工的整體優勢。
(6)網路和網路科技的應用正成為一種不可避免的趨勢
隨著網路和網路技術的發展,建立基於網路的資料庫,利用模糊推理機制和人工神經網路自動確定雷射切割製程參數,以及遠端存取和控制雷射切割過程,正成為一種不可避免的趨勢。
(7)雷射切割正朝著FMC、無人化和自動化雷射切割單元的方向發展。
為了滿足汽車和航空航太產業對三維工件切割的需求,三維高精度大型數控雷射切割機及切割製程正朝著高效、高精度、通用性和高適應性的方向發展。三維機器人雷射切割機的應用範圍將越來越廣。
