有人或許會(huì)問(wèn)大型激光加工技術(shù)是否有會(huì)完全取代傳統(tǒng)的機(jī)械加工呢?這一點(diǎn)不能一概而論。傳統(tǒng)的機(jī)械加工包括狹義的機(jī)械加工(例如車(chē),銑,刨、磨)和廣義的機(jī)械加工(含鑄、鍛、焊等熱加工技術(shù)和車(chē)銑刨磨等冷加工),而激光加工技術(shù)范疇鉸寬,因此,針對(duì)不同的技術(shù)分別討論比較好。
數(shù)十年來(lái),激光切割加工技術(shù)一直以切割精度高、效率高而備受青睞,薄板激光切割加工周期短,可節(jié)約開(kāi)模費(fèi)在很大程度上取代了沖壓。以前,由于激光器依賴進(jìn)口,激光切割機(jī)成本居高不下。近年來(lái),銳科、創(chuàng)鑫等國(guó)產(chǎn)光纖激光器品牌強(qiáng)勢(shì)崛起并大量替代進(jìn)口,使得激光切割裝備的價(jià)格大幅度下降,市場(chǎng)出現(xiàn)井噴,不但應(yīng)用面大幅度擴(kuò)展,還在很多方面取代了傳統(tǒng)的等離子切割、氧割、電火花切割以及水切割等傳統(tǒng)工藝。激光切割設(shè)備年產(chǎn)量已達(dá)數(shù)萬(wàn)臺(tái),改寫(xiě)了飯金加工產(chǎn)業(yè)的格局。
激光焊接技術(shù)也是激光加工領(lǐng)域的主流技術(shù)之一。與傳統(tǒng)弧焊工藝相比,激光悍接熱影響區(qū)小,工件變形小,接頭性能好,還可顯著改善材料的焊接性。獨(dú)樹(shù)一幟的激光-電弧復(fù)合焊接技術(shù),將激光焊接與電弧焊接的優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合,不僅顯著提升焊接速度和熔深,而且降低單純激光焊接對(duì)拼縫間隙的高精度要求,還可以通過(guò)調(diào)整金屬絲成分改善焊縫的性能。因此,激光悍接和激光-電弧復(fù)合焊接巳經(jīng)成為高端焊接技術(shù)的代名詞,在汽車(chē)、航空航天和精密機(jī)械等領(lǐng)域中率先應(yīng)用,并逐步擴(kuò)展到冶金、石化、船舶及能源等重型機(jī)械中。隨著激光器價(jià)格的不斷降低,激光焊接(含激光電弧復(fù)合焊接技術(shù))取代傳統(tǒng)弧焊技術(shù)的速度會(huì)不斷提升。



激光表面工程技術(shù)近年來(lái)的表現(xiàn)也可圈可點(diǎn)。激光表面淬火技術(shù)、激光熔覆強(qiáng)化與修復(fù)技術(shù)等已經(jīng)在各行各業(yè)中得到應(yīng)用,并迅速取代傳統(tǒng)的感應(yīng)淬火、滲碳淬火、堆焊、熱噴涂和噴焊技術(shù),在航空航天,機(jī)械制造、冶金石化和能源交通等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特別值得一提的是激光清洗技術(shù),它是采用高能量密度的激光束燒蝕金屬表面,使零件表面的油污、銹斑和有機(jī)粘附物等瞬間發(fā)生升華、氣化或者燃燒而脫高基體表面的工藝過(guò)程。這基本上是一個(gè)純物理過(guò)程,“清洗”效率高,基本不損傷基體,又不需要洗滌劑等化學(xué)介質(zhì),節(jié)能環(huán)保。與上述激光加工技術(shù)都有一些傳統(tǒng)的熱加工工藝對(duì)應(yīng)不同,激光清洗似平是激光技術(shù)所獨(dú)有的,剛好可滿足當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)保的高要求。
與冷加工對(duì)應(yīng)的激光加工技術(shù)是基于飛秒與皮秒激光刻蝕或者基于紫外、深紫外波長(zhǎng)的激光精密刻蝕或者精密切割、打孔。盡管其去除材料的原理仍然與激光的熱效應(yīng)密不可分,但是對(duì)被加工零件基體的熱影響幾乎可以忽略,因此激光“銑削",“車(chē)削”技術(shù)也常常被稱為激光“冷加工",并在超硬、超脆和超欽材料的加工中率先得到應(yīng)用。隨著激光器功率的不斷增加,特別是千瓦級(jí)超快激光器的出現(xiàn),激光"冷加工”效率不斷提升,加上“激光刀”“永不磨損”的特性,大型激光加工廠預(yù)期激光刻蝕技術(shù)會(huì)在越來(lái)越多的場(chǎng)合取代傳統(tǒng)的冷加工工藝,當(dāng)前的主要障礙還是超快激光器的價(jià)格太貴。