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CO2激光器如何坚守“最后的阵地”

  2.5 特殊材料切割

  由于激光可以作非接触式切割,切缝窄又不影响外围材质,所以被广告和建筑业界普遍采用在特别需要保持工件表面极度光滑的镜面不锈钢或一般不锈钢板的切割加工,如:招牌、雕塑品、电梯控制面板、厨具、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板,一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。 随着产业形态的演变,钣金加工对象越来越复杂多样,传统的冲孔机功能已不能满足要求,线切割速度又太慢,CO2激光的加工功能正好弥补它们所缺,这也是近几年CO2激光加工机引进速度持续且快速增加的主要原因。

  3、高功率(大于1600瓦)CO2激光的应用

  大于1600瓦的高功率CO2激光,主要被应用在金属焊接和表面处理上,在工业先进国家已逐渐被国防、汽车和航天工业里一些特殊领域所采用。但早期高功率激光的价位比较高,加上这一方面的技术养成训练有限,所以除了国防上、一些大学和研究单位有这一方面的应用外,民用工业较少引进此类高功率CO2激光。最近三、四年引进很多,主要应用于各项钣金切割,使加工速度更快、更有弹性。观之未来的发展趋势,高功率CO2激光在焊接和表面处理上的应用,必定会被工业界逐步接受并采用。

  3.1 激光焊接

  利用高能量密度激光束,将工件材料熔融而焊接在一起,可以使焊件热影响区与变形量均降至最低,且无需使用焊剂或作异种材料,其接合强度特别牢固。汽车里面有很多零部件,若一体成型难度很大,但若将其分开成型再焊接成一体,则能减小生产难度并降低成本。在焊接时为了减少对原成型工件的热影响,常用激光来快速焊接,这是一个非常有潜力的加工市场。因此在汽车工业中许多零部件接合时普遍采用激光焊接,如导螺杆制造厂商采用激光焊接导螺杆前端的固定座;汽车厂用激光来焊接不同厚度的两块钢板,再压轧成型以降低生产成本;另外汽车引擎开发案中也有部份地方采用激光焊接加工。国内在这一方面的加工应用尚少,目前仅有几家专门生产国外汽车零部件的OEM厂商,引进CO2激光加工设备焊接汽车内不锈钢滤油杯,生产速度变快,产品质量好,单价因而提高。

  3.2 激光硬面处理

  利用高功率激光束,将欲硬面处理的工件底材表面熔融一薄层,藉此一熔融层与硬面合金材料交互熔融成一冶金键结(Metallurgy Bonding),达到硬面处理的效果。

  二、光纤激光器在工业领域发起挑战

  目前最活跃的工业激光器技术是光纤激光器,它能够装配在输出不同高/低功率的设备上。低功率脉冲和连续波光纤激光器已经革新了全球的标记和雕刻工业,替代了灯泵浦和二极管泵浦固体激光器,用户看重其更高的效率以及较低的维护运营成本。目前每年向全球系统集成商运输成千上万台此类激光器,装配这些激光器的系统售价合理,产品可靠性也高。人们公认,中国可能是这些光纤激光标记系统的最大市场。2012年,用于标记系统的光纤激光器,其全球市场容量是2.61亿美元。

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