摘要：激光加工技术在当代很多工程上得以应用。这项技术为各种领域带来了很多便捷，且产生的效果也比以往的技术优秀很多。激光技术早在上个世纪80年代就开始投入使用，如今已在各种领域得到广泛应用。笔者将在本文中，先对激光技术进行简单介绍，再对当代激光技术在哪些工程中应用进行探讨，最后对激光技术未来的发展进行展望。
关键词：机械；激光技术；应用
引言
制造业总能对人类的发展起到推动作用。工业革命造成的影响也是如此。激光技术有着较为悠久的历史，如今随着科技的进步，逐渐走向成熟。激光技术的应用在很多领域得到了体现，并取得了很多令人满意的成果。激光加工主要是用高质量高密度的激光束，进行高精密的加工。小到芯片，大到火箭，如今的工业发展已经离不开激光技术。激光技术凭借自己各种优点被誉为“制造系统共同的加工手段”，能享有如此美誉，一定是因为激光技术确实很受当代制造业的青睐。广东省作为我国经济发展的要地之一，对激光技术的应用更是突出。本文将结合工程机械制造的特点，对激光加工技术进行探讨与展望。
一、激光技术在工程机械制造中的应用现状
厚钢板如今是工程机械行业的主材之一。将激光技术应用在碳钢板材的的切割操作中，凭借高精度低误差的特点，在国外的重工企业中得到了广泛使用。激光切割所产生的切断面很光滑，不需要进行打磨便可直接在后期的焊接工作中进行焊接。使用激光切割机进行生产，初始成本较高，但长久来看，每进行一次激光切割便可节约一定量的成本，到了后期就能积少成多，与等离子切割机相比，长期下来，会节省很多成本。并且激光切割机可以提高产品开发的速度与质量，对工艺要求高的企业来讲，激光切割机是不二之选。在一部分发达国家中，激光下料已经被作为标准工业手段广泛应用于机械零件的切割工艺当中。甚至有些大型企业强制要求使用激光技术。我国虽然目前使用激光技术的企业有很多，但是与发达国家相比较的话，我国对于激光技术的应用与推广仍处于初级阶段。
二、激光技术在工程机械制造中的应用
1.激光熔覆
用高能激光束，将熔覆材料融化，随后在基体表面迅速凝固成一表面改性涂层，这就是激光熔覆。这个涂层有着各种不同条件下人们所需要的特性。目前的工件制作工序当中，工件需要表面改性或者修复时，就需要用到激光熔覆。激光熔覆带来的好处得到了很多制作厂商的认可，并逐渐成为全世界激光表面改性研究的热点。激光熔覆能变相降低成本，有着很大的技术经济效益。譬如汽车制造与维修，纺织机械，航空航海等领域已渐渐离不开机关熔覆技术。例如，英国RollsRoyce公司为了提高其发动机的硬度和耐磨性，较早的将激光熔覆技术应用于其中，将硬面熔覆应用在发动机表面。美国也有部分公司为了提高工件的耐磨性等性能，将特殊的材料熔覆在工件上以达到预期的结果，激光熔覆的应用在一定程度上可以减少生产成本。
2.激光切割
用激光束对工件进行照射，因为这种激光束发出的能量很高，进而产生极高的温度，通过产生的高温将材料汽化或液化，待熔渣排出后形成切缝，这样的技术被称作激光切割技术。如今在钢材、合金等金属材料的切割操作当中，这种加工方式被广泛应用，而在很多非金属的加工当中，很多工艺上也离不开激光切割。激光切割的优点有很多，此处不进行赘述。由于激光束的特殊性，激光切割产生的切口很细，且切割面干净整洁，切割质量好。相对于传统的切割机，激光切割的速度和柔性都有很大的优势，生产成本相对也低很多。
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CO2激光器从上世纪七十年代开始投入使用，如今在很多工业领域起着重要作用。譬如钣金加工行业，传统的切割设备已经满足不了当今的工艺要求，将激光切割应用在钣金切割的工序中，其速度快、柔性高的特定得到了一片市场。最主要的是激光切割无污染，经济效益好，在未来的钣金加工工艺中，激光切割的普及将会是必然趋势。广告制造业也在逐渐应用激光技术，激光切割的出现减少了很多市面上的问题，因加工精度不够，切割表面不理想而返工的问题越来越少，减少了很多成本。激光切割高精度可以使其进行很多复杂图形的加工，壮大了广告业的产品，提高了市场，无需返工的情况也变相增加了收入，稳定了客户。小一点的行业，例如服装业如今也开始介入激光加工，人工裁剪现在已经逐渐被机械裁剪代替，但在不久的将来，激光技术将会成为主流。另外对于一些名贵物品的加工与切割，譬如珠宝钻石等物品，激光切割技术凭借精密度高的特点，应用在珠宝切割上，能取得令人意想不到的效果。如今，广东激光加工技术产学研示范基地——珠宝首饰行业应用推广中心在繁育职业技术学院落户，可以看出广东省政府对激光技术的重视与该方面的人才培养，可见其重要性有多高。
3.激光焊接
与传统的焊接方法类似，但能源不同，激光焊接采用的是高能量密度的激光束。但都是用高温将焊接材料的焊接位置融化再进行连接。焊接脆性大硬度高的材料，对于传统焊接来讲一直是个难题，但使用激光焊接可以有效地解决这一问题。与前边提到的激光产品一样，激光焊接的设备价格昂贵，初试投资较大，但其工艺美观，产品成效好，又便于与自动化设备配合，长期看来也可节省资源。激光焊接具有很多优点，不受磁场影响，不需真空，热影响变化区域小，在很多领域也得到了广泛应用。
在国外，激光拼接技术应用比较广泛。汽车工业上，早在上世纪八十年代，激光技术就已经被成功应用。如今已经大规模的出现在汽车制造业中。日本、德国等工业大国，也是汽车制造业中的佼佼者，在上个世纪就开始采用激光焊接技术，并不断进行研发，不断突破新的技术。推土机的生产也用到了此类技术，激光技术在技术层面解决了很多以往类似于焊缝长，费时间，费精力的问题。航空行业更是对激光技术有所青睐，航空行业对零件的质量要求更严格，激光技术的精确性往往能满足航天事业的发展。种种事实表明，激光焊接技术逐渐得到广泛应用，并且技术不断进步，技术成本减低后，激光焊接有望彻底替代传统焊接。
4.激光增材制造
激光增材制造，也就是常说的3D打印。如今这一事物已经并不陌生了。也是以高功率激光作为能量源，根据在计算机上设计好的电子模型，将所需工件制造出来。激光增材制造柔性高，无模具的特定得到了各行制造业的认可。激光增材制造，最主要的特点是便捷，很多复杂的工件只要用cad等软件将模型做出来，就可以很精确地加工制作。同时也节省了很多道工序。
可以用到激光增值技术的地方特别多，各种领域均有涉猎。例如，西安第四军医学唐都医院，用3D打印技术，实现了首例peek肋骨移植。世界上第一座#D打印的钢桥2018年在荷兰设计周上亮相，该天桥将于今年在阿姆斯特丹安装，是目前最大的用3D技术进行的项目。激光增材技术已经逐渐进入我们的日常生活。
结束语
除了笔者在文章中提到的应用外，激光技术在其他很多领域都有所应用，用激光技术代替老旧的机械制造已经是大势所趋。虽然在某些方面激光技术仍存在缺点与难题，但只要努力去克服和发展，激光技术带来的财富将会越来越多，激光技术一定会拥有广阔的前景。
参考文献：
[1]尹桂敏.激光加工技术在工程机械制造中的应用研究[J].中国设备工程，2019（03）：194-195.
[2]陈章智.激光加工技术在工程机械制造中的应用浅析[J].现代制造技术与装备，2018（11）：141+143.
[3]李英民.激光加工技术在工程机械制造中的应用探讨[J].山东工业技术，2018（16）：43.
论文作者:吴佳霖
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/13
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