激光切割存在的问题和特有的优势

存在的主要问题：

    科研成果转化为商品的能力差，许多有市场前景的成果停留在实验室的样机阶段；激光加工系统的核心部件激光器的品种少、技术落后、可靠性差。国外不仅二级管泵浦的全固态激光器已用于生产过程中，而且二级管激光器也被应用，而我国二极管泵浦的全固态激光器还处在刚开始研究开发阶段。对加工技术的研究少，尤其对精细加工技术的研究更为薄弱，对紫外波激光进行加工的研究进行的极少。激光加工设备的可靠性、安全性、可维修性、配套性较差，难以满足工业生产的需要。 

    “十五”的主要工作是促进激光加工产业的发展，保持激光器年产值20％的平均增长率，实现年产值200亿元以上；在工业生产应用中普及和推广加工技术，重点完成电子、汽车、钢铁、石油、造船、航空等传统工业应用激光技术进行改造的示范工程；为信息、材料、生物、能源、空间、海洋等六大高科技领域提供崭新的激光设备和仪器。  

    主要研究内容  

   （1）激光加工用大功率CO2和固体激光器及准分子激光器的引进机型研究，提高国产机水平；同时开发和研制专用配套的激光加工机床，提高激光器产品在生产线上稳定运行的周期，力争在国内建立较全面的加工用激光器的生产基地。 

   （2）建立激光加工设备参数的检测手段，并进行方法研究。 

   （3）激光切割技术研究。对现有的激光切割系统进行二次开发和产业化，提供性能好、价格便宜的2－3轴数控CO2切割机，并开展相应的切割工艺的研究，使该工艺广泛用于材料加工、汽车、航天及造船等领域。为此应着重在激光器外围装置，如：导光系统、过程监测和控制、喷咀、浮动装置的设计和研制以及CAD／CAM等方面开展工作。  

   （4）激光焊接技术研究。开展激光焊接工艺及材料、焊接工艺对设备要求及焊接过程参数监测和控制技术研究，从而掌握普通钢材、有色金属及特殊钢材的焊接工艺。  

   （5）激光表面处理技术研究。开展维CAD／CAM技术、激光表面处理工艺、材料性能及激光表面处理工艺参数监测和控制研究，使激光表面处理工艺能较大幅度的应用于生产。  

   （6）激光加工光束质量及加工外围装置研究。研究各种激光加工工艺对激光光束的质量要求、激光光束和加工质量监控技术，光学系统及加工头设计和研制。  

   （7）择优支持2~3个高级加工技术研究中心，开展激光加工工艺技术研究，重点是材料表面改性和热处理方面的研究和推广应用；开展激光快速成形技术的应用研究，拓宽激光应用领域。

    激光加工具有热影响很低、材料变形很小、加工速度快、无需接触和无需后处理等诸多优点，但是目前中国本土的汽车厂商，尤其是大量的零部件生产厂家对激光焊接、激光切割以及激光打孔等的应用并不够。

    对于飞速发展的中国汽车制造业而言，我们都多次在各类场合听到关于用激光加工的论题。在实际产业应用中，很多欧美汽车整车和零部件厂商早在十几年前就积极投入大量的研发力量，联合激光制造企业开发出很多激光加工的工艺和生产线，并在大规模生产中广泛地提高了生产效率和产品质量。但放眼看目前中国本土的汽车厂商，尤其是大量的零部件生产厂家，除了简单的激光打标外，其他方面的应用如激光焊接、激光切割以及激光打孔等的应用并不够。作为在这类应用加工领域处于领导地位的激光厂家，GSI在此愿意概括激光在汽车制造业应用的领域和特点，抛砖引玉，帮助大量的中国本土企业认识到激光这一特殊高端技术的优势，并竭诚为广大读者提供相应的技术支持。

激光加工的特有优势

    1.热影响很低，相对与传统的焊接和切割方式而言，激光加工无需产生高温，从而大限度地减少了对母材及涂层的材料破坏；

    2.材料变形很小，大量的材料变形都能控制在百分之几毫米的范围内；

    3.高速加工，对于较薄的不锈钢材料，焊接速度可达到10～20m/min，针对不同的材料及厚度会有响应的变化；

    4.加工处理后的材料表面会很干净、光洁。大部分的钢材、铝材及合金等材料在激光加工后，表面都不会出现明显的变形或破坏，大程度地保持了原有材料的外观和特性；

    5.单边加工，无需接触，因为激光的工作原理为非接触式的光束聚焦，所以只需要单边在一定距离之外作用在材料上即可；

    6.无需后处理。