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金属激光切割机在切割铝材的应用

激光切割的优势在于能快速、准确的将铝箔加工成不同的形状，该技术优势使得激光切割设备刚实现商业化就吸引了许多航空公司。二十世纪七十年代，主要的制造商对激光切割技术进行了评估，他们发现，激光加工产生的微裂痕对零件的疲劳特性所产生损害是不允许的。替代需求方面，由于中国处于制造业升级的关键时期，大量的落后生产工艺面临着升级换代的迫切任务，比如大功率金属切割和PCB激光打孔等，这种传统加工设备的替代升级需求是中国激光加工设备行业增速明显超过国际水平的重要因素。潜在的增重损害了制造业的利益，就使得激光切割技术被主要的机身制造商们束之高阁。

旋转器零部件和变速器的制造是采用大型金属坯锻造而成的。机身也包含了一些采用锻造材料的零件，但是，机身零件绝大多数采用铝板。传统上，使用7000系列锌基铝合金来进行加工，这是因为该合金具有良好的静止力度和疲劳强度。虽然7000系列铝材料很适合航空应用，但是它们不耐高温。快速加温，如焊接和激光切割等操作，会导致微裂痕。车体材料也由普通合金钢材料发展到不锈钢、铝合金型材，材料的变更，带动了加工技术的改进，激光切割、激光焊接的***技术也随之引进到铁道车辆的制造生产线中。微裂痕导致疲劳强度的降低。焊接和激光切割是两种产生热致微裂痕的加工。

激光切割

1、激光切割的切缝窄，工件变形小。

激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分，材料很快加热至汽化程度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。钣金加工下料检测和首件检测至关重要，传统的检测方法如：游标卡尺、卷尺等检测手段无法实现现代化制造工厂对质量控制的要求，严重制约制造业的发展。切边受热影响很小，基本没有工件变形。

切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助汽体。钢切割时利用氧作为辅助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料，同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气，棉、纸等***材料切割使用惰性汽体。由于在生产现场即可进行精准快速的检测，消除了测量的技术瓶颈，在每一个生产步骤都可以节省大量的时间，使现有的人员和装备提高产量和效益，缩短了交货时间，从而提高了客户满意度，使企业迅速扩大核心竞争力。进入喷嘴的辅助汽体还能冷却聚焦透镜，防止***进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。

大多数有机与无机材料都可以用激光切割。在工业制造系统占有份量很重的金属加工业，许多金属材料，不管它是什么样的硬度，都可以进行无变形切割。当然，对高反射率材料，如金、银、铜和铝合金，它们也是好的传热导体，因此激光切割很困难，甚至不能切割。

激光切割***刺、皱折、精度高，优于等离子切割。对许多机电制造行业来说，由于微机程序控制的现代激光切割系统能方便切割不同形状与尺寸的工件，它往往比冲切、模压工艺更被优先选用；尽管它加工速度还慢于模冲，但它没有模具消耗，无须修理模具，还节约更换模具时间，从而节省了加工费用，降低了生产成本，所以从总体上考虑是更合算的。2、激光切割是一种高能量、密度可控性好的无接触加工。逆向测量:逆向工程是在没有零件CAD图纸的情况直接获取零件轮廓进行拟合可获取相应的CAD图形文件。

激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点，把它应用于切割有许多特点。首先，激光光能转换成惊人的热能保持在***的区域内，可提供（1）狭的直边割缝；（2）***1小的邻近切边的热影响区；（3）***的局部变形。其次，激光束对工件不施加任何力，它是无接触切割工具，这就意味着（1）工件无机械变形；传统钣金加工的劣势传统的钣金加工工艺：剪切－冲－折弯－焊接流程或者火焰等离子切割－折弯－焊接工艺。（2）无刀具磨损，也谈不上刀具的转换问题；（3）切割材料无须考虑它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响，任何硬度的材料都可以切割。再次，激光束可控性强，并有高的适应性和柔性，因而（1）与自动化设备相结合很方便，容易实现切割过程自动化；（2）由于不存在对切割工件的限制，激光束具有无限的仿形切割能力；（3）与计算机结合，可整张板排料，节省材料。

激光焊接

由铁皮车到高速列车，火车的“颜值”越来越高，对于焊接加工的工艺要求也越来越高。由于传统的电阻焊工艺，表面焊点不可避免的存在一定凸痕，且点焊结构车体密封性差，还不能广泛应用高速动车组车体产品。

激光焊接可连续焊和密封焊，热量集中、焊接变形小，车体的平整度凹凸小于1毫米，实现表面无焊接变形、变色的目标，制造出外形美观、不涂装的不锈钢车体产品，而且通过激光焊接工艺，车辆的静强度和疲劳强度提高、车体质量减轻、密封性好，提升产品内在品质和商品化质量，使采用不锈钢车体的高速动车组成为可能。世界上大激光3D打印装备通过成果鉴定由武汉光电***实验室（筹）完成的“大型金属零件激光选区熔化增材制造关键技术与装备（俗称激光3D打印技术）”顺利通过了湖北省科技厅成果鉴定。