雷射切割是雷射加工產業最重要的應用技術之一。由於其具有的許多特性,被廣泛應用於汽車及車輛製造、航空航太、化學、輕工、電子電氣、石油冶金等工業領域。近年來,雷射切割技術發展迅速,每年以20%~30%的速度成長。
由於我國雷射產業基礎較差,雷射加工技術的應用還不夠廣泛,雷射加工整體水準與先進國家相比還有較大差距。相信隨著雷射加工技術的不斷進步,這些障礙和不足將會得到解決。雷射切割技術將成為21世紀鈑金加工中不可或缺的重要工具。
雷射切割加工的廣泛應用市場,加上現代科學技術的快速發展,使得國內外科技工作者對雷射切割加工技術進行了不斷的研究,推動了雷射切割技術的不斷發展。
(1)高功率雷射光源,可切割較厚的材料
隨著高功率雷射光源的發展,以及高性能數控系統和伺服系統的採用,高功率雷射切割可以實現較高的加工速度,減少熱影響區和熱變形;並且能夠切割更厚的材料;而且,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)利用輔助氣體和能源改善工藝
根據雷射切割製程參數的影響,改進加工工藝,如:採用輔助氣體,增加切割渣的吹除力;加入造渣劑,增加熔體物料的流動性;增加輔助能量,改善能量耦合;並轉向吸收率更高的雷射切割。
(3)雷射切割正向高度自動化、智慧化發展。
CAD/CAPP/CAM軟體及人工智慧在雷射切割的應用,使其發展成為高度自動化、多功能的雷射加工系統。
(4)製程資料庫自適應雷射功率與雷射模型
可依加工速度自行控制雷射功率、雷射模型,亦可建立製程資料庫、專家自適應控制系統,提升雷射切割機的整體效能。以資料庫為系統核心,面向通用CAPP開發工具,分析雷射切割製程設計所涉及的各類資料,建立合適的資料庫結構。
(5)多功能雷射加工中心的發展
它整合了雷射切割、雷射焊接、熱處理等各工序的品質回饋,充分發揮雷射加工的整體優勢。
(6)網路和WEB科技的應用成為必然趨勢
隨著Internet和WEB技術的發展,建立基於WEB的網路資料庫,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,實現雷射切割過程的遠端存取和控制正成為必然趨勢。
(7)雷射切割正向雷射切割單元FMC、無人化、自動化方向發展
為滿足汽車、航空等工業對三維工件的切割需求,三維高精度大型數控雷射切割機及切割製程正朝著高效率、高精度、多功能、高適應性的方向發展。三維機器人雷射切割機的應用將會越來越廣泛。