金陵船厂将建泰坦尼克2号透析激光在船舶行业的应用

2013-03-01 10:28

　　目前世界工业领域都向着低能耗、短流程方向发展，激光制造具有许多传统制造方法无法比拟的优点，世界各国都加大了对发展制造业的重视程度。但与国外相比，我国激光技术达到应用推广的还是不多，还没有发挥出应有的作用。究其原因，首先在于激光制造系统的高成本、高投入；为了更广泛的普及激光制造技术的应用，弥补高投入的问题，需要在充分认识影响激光制造技术应用关键因素的基础上，综合考虑船舶本身需求、激光加工系统的投入等因素，控制成本，寻找最佳加工条件、提高加工效率的方法，最终形成我国新一代激光制造产业链。

　　现代激光制造作为通用的加工手段，其前沿领域之一是应用领域的扩展，激光制造应用技术提出并解决新的问题。重点针对汽车、航空航天运载器、船舶和铁路车辆等运输机械的轻型化、冶金工业和循环经济的发展趋势，实现激光制造技术在国防和重点工业领域的产业化应用。同时对激光制造系统技术提出新的要求，如激光器小型化、高转换效率与集成化等，光纤激光器和半导体激光器将得到大力发展。推动我国激光制造技术向着效率更高、能耗更低、流程更短、光束质量更高、性能更好、数字化、智能化程度更高、成本更低的方向发展，改变我国大工业用激光制造装备完全依赖进口的现状。

　　激光技术在船舶制造中的应用又具有其独特性，这跟船舶本身的加工和应用特点以及激光制造系统的特性息息相关。目前铝合金材料逐渐成为运输机械制造的关键材料，全铝结构船显示出良好的发展前景，配合先进的激光制造技术，展示了无限发展潜力。

　　二、大功率光纤激光器在船舶制造业中的应用趋势

　　光纤激光器是近几年激光领域里极其关注的热点，在加工领域光纤激光器有迅速替代传统的YAG、CO2激光器的趋势，人们普遍认为，大功率光纤激光器将是第三代最先进的工业加工激光器。

　　目前商用化的光纤激光器输出功率连续功率已上升到数千瓦的量级，以至万瓦的量级。与一般的激光器相比，光纤激光具有许多独特的优点，例如光束质量好；体积小，重量轻，免维护；风冷却，简单易操作；运行成本低，可在工业环境下使用；寿命长，加工精度高，速度快；电能转化效率高，可以实现智能化，自动化，柔性化操作等。基于上述的优点，其应用领域已经扩展到汽车制造，船舶制造和航空制造业等的金属和非金属材料的激光切割、激光焊接等方面。

　　2010年6月，IPG公司宣布，其生产的10KW光纤激光器成功应用于船舶制造中的复合焊接。当时，顾波博士就曾表示：“当IPG高功率光纤激光器在船舶制造厂得到普遍应用后，将节省30%的能源消耗，这将是一场技术性革命，并会推进船舶制造技术的不断改善。

　　日本长崎造船厂获得日本海事协会及英国劳氏船级社的许可，将光纤激光-电弧复合焊第一次运用于船舶制造。由于光纤激光的热影响区小，能够显著降低工件热变形现象，改善焊缝外观，另外也降低了船舶建造的成本，经济效益得到显著提高。

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