1960 年にアメリカの科学者メイマンによって最初のルビー レーザーが開発されて以来、世界の科学的および経済的発展のニーズに伴い、レーザー技術は特にここ数十年間で急速に発展し、レーザー加工技術の幅広い応用が大きく促進されました。 レーザーは通常の光と比べて、単色性（単一波長）、可干渉性、指向性、高い光強度というXNUMXつの特徴を持っています。
レーザー光は透過しやすく、時間特性と空間特性をそれぞれ制御できます。 焦点を合わせた後、非常に小さなスポットが得られます。 非常に高い出力密度のレーザー光線は、あらゆる材料を溶融およびガス化することができ、局所的な領域での高精度かつ迅速な加工も実行できます。 機械加工プロセスでは、ワークへの入熱が小さく、熱影響部や熱変形が小さくなります。 処理効率が高く、自動化も実現しやすい。 レーザー技術は、光学、機械、電子、その他の分野を含む総合的なハイテクです。 同様に、レーザー加工装置にも多くの分野が関係しており、それがそのハイテク性と高歩留まりを決定します。 国内外のレーザー応用分野に目を向けると、長年の研究、開発、改良を経て、現代のレーザーおよびレーザー加工技術と装置はかなり成熟し、一連のレーザー加工技術を形成しています。 さらに、さまざまな新しいレーザー加工技術が今も登場しています。
国際的な適用範囲で見ると、レーザー加工は主に切断、溶接、表面処理、マーキング、穴あけなどに使用されています。 65 次元および 20 次元レーザー切断はレーザー用途の 10% を占め、レーザー溶接は約 5% を占め、レーザー穴あけおよびマーキングは XNUMX% 未満を占めます。一方、レーザー相変態硬化、レーザークラッディング、レーザーを含むレーザー表面処理は、表面合金化とレーザー表面溶解はわずか約 XNUMX% を占めます。 国内のレーザー加工技術の開発と応用により、レーザー加工特有の優れた性能、高い柔軟性、高効率を実感するユーザーが増えています。 現在、レーザー技術は、航空宇宙、自動車製造、スイッチ産業、歯車産業、鉄道機関車製造、金属材料加工産業で長年にわたって普及してきました。
1、レーザーカットの特徴と応用
レーザー切断は各国で最も広く使われているレーザー加工技術であり、海外では多くの分野で広く使われています。例えば、自動車製造や工作機械製造などでは、板金部品の加工にレーザー切断が使用されています。 高出力レーザーのビーム品質の向上により、レーザー切断の加工対象範囲は広範囲に及び、ほぼ全ての金属・非金属材料が含まれます。 たとえば、R レーザーは、高硬度、高脆性、高融点の材料の複雑な XNUMX 次元部品を切断するのに使用できます。これがレーザー切断の利点です。
2、レーザー切断の主な利点
1. レーザー切断は非接触の光熱加工であり、「磨耗しない万能工具」として知られています。 ワークを任意の形状で密に配置したり、入れ子にしたりすることができ、素材を最大限に活用できます。 非接触加工のため加工部の変形がありません。
2. レーザー切断の高効率。 厚さ1mmのアルミニウム合金板を例にとると、切断速度は40m/分に達します。 高効率により、単体加工のコストが幾何級数的に削減され、従来の加工方法よりもさらに低くなります。
3. レーザー切断には工具や金型が必要ありません。 コンピュータ制御により、二次元、三次元の任意形状のプレートやシェル部品のフレキシブルな加工を直接実現できます。特に、新規製品の研究開発段階における多品種少量ロットの米金属部品の加工に最適です。これにより、金型の設計と製造にかかる高額なコストが削減され、生産サイクルが大幅に短縮されます。
4. レーザー切断の切断シームは非常に小さく、通常、切断シームは 0.15 ～ 0.4 mm です。 切り欠きは滑らかでバリがなく、トランスミッション平歯車の完成品を直接加工しても一定の精度が得られます。
3、 レーザー溶接の特徴と応用
レーザー溶接は、高速かつ非接触で変形が最小限に抑えられる溶接方法であり、大規模で連続的なオンライン加工に非常に適しています。 レーザー機器や加工技術の発展により、レーザー溶接の能力も向上しています。 現在、4mmの板を溶接するのに1kwレーザーが使用されており、自動車産業における自動車ボックスの底部の大きな板の接合と溶接など、溶接速度は最大20m/分です。 レーザー溶接には、主に伝導溶接と浸透溶接の 2700 つの方法があります。 現在、世界では貫通溶接が主なレーザー応用となっています。 レーザー溶接は、レーザー材料加工における lfXNUMXha テクノロジーの応用の重要な側面の XNUMX つです。
4、 レーザー溶接のメリット
武漢ファリライ社は初めて「国家レーザー研究所」の称号を獲得した。 他の溶接技術と比較して、同社のレーザー溶接機には次の主な利点があります。
1. レーザー溶接速度が速く、溶接深さ幅比が非常に大きく（最大 5 ～ 10）、変形が小さい。
2. 精密部品、ボックス部品、シールが必要な溶接部の加工に非常に適しています。 レーザー光が集光された後、小さなスポットが得られ、正確に位置決めすることができます。大量自動生産に適用できます。生産効率が大幅に向上するだけでなく、熱影響部が小さく、溶接接合部が汚染されません。無料で溶接の品質が大幅に向上します。
3. レーザー溶接の機械的性質は良好で、一般的な溶接の機械的性質は母材の機械的性質よりも強力です。
4. 溶接中にシールドや真空環境が必要ないため、工業規模の生産にとって非常に重要です。
5. レーザーワイヤ送給溶接、レーザー粉末送給溶接などの新技術により、レーザーの工業化応用が実現され、レーザー溶接の応用分野が発展します。
6. 手の届かない部分の溶接が可能であり、非接触で長距離溶接が可能です。 特に近年ではYAGレーザー加工技術に光ファイバー伝送技術が採用され、レーザー溶接技術の普及・応用が進んでいます。
つまり、レーザー溶接には、高強度と長寿命、高い溶接速度と効率、簡単な重ね接合プロセス、低いスクラップ率、低い位置決め精度という利点があります。 工業生産に適しています。 主に軍事企業、食品産業、化学産業、石油化学産業で使用されています。
5、代表的な用途
1. 熱交換器へのレーザー溶接技術の応用
レーザー溶接は、その高い信頼性と高効率により、熱交換器業界で広く使用されています。 熱交換器産業の製品Rには、多数の溶接、複雑な構造、劣悪な作業環境など多くの問題があり、製品開発が制限されています。 この業界におけるレーザー溶接技術の適用に成功したことにより、製品の競争力が向上するだけでなく、製造コストと生産サイクルも大幅に削減されます。 海外関連製品は広く大規模に使用されています。
2. スイッチ産業におけるレーザー溶接の応用
高電圧 SF6 スイッチギヤは、高電圧スイッチギヤ業界をリードする製品です。 この製品は自然環境下で30年以上の信頼性のあるシールを必要とします。 このような大型箱部品の場合、従来の溶接法では加工後の変形や気密不良の問題があるだけでなく、加工効率の低さ、コストの高さなど多くの問題がありました。 XNUMX次元レーザー加工工作機械のモジュール設計により、曲面のスイッチボックスのレーザー溶接作業を実現できます。
特別な溶接出力制御オプション、溶接追跡システム、プログラム可能な保護ガス システム、およびレーザー ワイヤ送給溶接装置により、溶接品質は大量工業化の要件を完全に満たします。 6次元プログラミングソフトの採用により効率が大幅に向上するだけでなく、廃棄率も極限まで低減します。 現在、世界の有名な高電圧スイッチメーカーは、対応する部品の切断と溶接にトンクアイの三次元レーザー加工装置を使用しています。 たとえば、欧州のAUMA Garbo、abb、Siemensはいずれもtongkuaiの高電圧SFXNUMX用XNUMX次元装置を使用しています。 電気キャビネットボックスの切断と溶接。 近い将来、交換業界のユーザーも中国でも同様のアプリケーションを実行することになるでしょう。
3. 歯車加工におけるレーザー溶接の応用
ギアのレーザー溶接プロセスは、従来の設計と製造の概念を根本的に変え、ギアボックス部品の加工に優れた経済比とよりコンパクトな構造を提供します。 レーザー溶接ギアプロセスを使用すると、まず環状の長いギアリング全体を加工し、次にいくつかのギアリングに切断し、ギアボックスの要件に応じてトランスミッションシャフトに溶接します。
レーザー加工技術はさまざまな分野で広く使用されています。 レーザー加工技術、装置、技術の研究が深まるにつれて、応用の可能性はさらに広がります。