激光加工技術(shù)是當(dāng)今時(shí)代最具技術(shù)先進(jìn)性的加工制造技術(shù),較傳統(tǒng)加工方式有著顯而易見(jiàn)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。其加工能力和范圍比傳統(tǒng)的機(jī)械加工要大得多,既可以是熱加工(如激光焊接、切割、打孔、標(biāo)刻、熔覆以及淬火等),也可以是冷加工(例如采用皮秒/飛秒激光進(jìn)行銑削、車削等)。目前應(yīng)用最廣的還是熱加工,如激光切割、焊接、表面處理以及增材制造等等。除了激光,還沒(méi)有哪一種工具能在如此寬泛的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)材料加工。
目前,其應(yīng)用到幾乎所有的主流制造領(lǐng)域,如汽車制造、電子器件、航空航天、石油化工、冶金礦山、能源交通以及新能源等等。激光加工技術(shù)應(yīng)用范圍如此廣,加工優(yōu)勢(shì)明顯。那我們將重點(diǎn)關(guān)注哪些領(lǐng)域呢?
01激光增材制造
激光增材制造技術(shù)是一種兼顧精確成形和高性能成形需求的一體化制造技術(shù),是目前金屬增材制造最可靠和可行的方法。激光增材制造技術(shù)分為激光選區(qū)熔化成形技術(shù)、激光定向能量沉積技術(shù)。目前主要聚焦在激光選區(qū)熔化成形技術(shù),因?yàn)樵摷夹g(shù)可以實(shí)現(xiàn)集成制造,即將多個(gè)零件、多種結(jié)構(gòu)作為一個(gè)零件,實(shí)現(xiàn)集成制造。這不但可以顯著減少零件數(shù)目、提高裝備可靠性,還可以實(shí)視零件減重、減少體積、達(dá)到結(jié)構(gòu)功能一體化,因此特別受到航空航天領(lǐng)域的關(guān)注。
02厚板激光切割與焊接
以前,由于高功率激光器的價(jià)格品貴,加上性能穩(wěn)定性也欠佳,因此激光切制與焊接技術(shù)主要局限于薄板與中厚飯(一般不超過(guò)20 mm)。近年來(lái),國(guó)產(chǎn)萬(wàn)瓦級(jí)甚至2萬(wàn)瓦級(jí)別光纖激光器研制成功并趨于穩(wěn),激活了中厚板基至厚板激光切割與焊接市場(chǎng)的需求。目前,厚板激光犀接應(yīng)用還滯后于激光切割,主要是基于萬(wàn)瓦級(jí)激光悍接工藝特別是激光-電弧復(fù)合悍接工藝發(fā)展還相對(duì)滯后。但是可以預(yù)期,不需要多長(zhǎng)時(shí)間,這個(gè)空檔就會(huì)被填上。
03激光高速熔覆技術(shù)
眾所周知,由于環(huán)保方面的限制,金屬電鍍已在許多地方都受到限制。但是,材料表面的耐腐蝕、耐磨性及耐熱性在許多工況下又是“剛需”,因此尋找環(huán)境友好的替代技術(shù)迫在眉睫。激光高速熔覆技術(shù)的沉積效率高、性能好、性價(jià)比高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,正好填補(bǔ)了這個(gè)空擋,因此得以迅速推廣應(yīng)用。