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隨著激光技術(shù)不斷的完善,激光技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛,在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)中呈現(xiàn)出良好的態(tài)勢(shì)。而在模具加工行業(yè)中同樣也應(yīng)用到了激光切割加工,且呈現(xiàn)上上趨勢(shì),本文簡(jiǎn)析鈑金激光切割在模具加工行業(yè)中的發(fā)展空間。目前我國(guó)在模具加工也中大多采用的是國(guó)外進(jìn)口設(shè)備,且企業(yè)在投入和增長(zhǎng)比例上非常大,每年有100多億元的模具加工設(shè)備需求,而且模具企業(yè)的設(shè)備需求是長(zhǎng)期持續(xù)的,這就意味著對(duì)于激光設(shè)備來(lái)講也是一個(gè)非常大的契機(jī)。目前我國(guó)的模具生產(chǎn)工藝裝備水平普遍偏低,有非常大的提升空間。模具加工覆蓋的行業(yè)非常廣泛,為汽車、儀器儀表、家電電器等行業(yè)提供零配件,在模具市場(chǎng)上模具加工占據(jù)了60%的市場(chǎng)份額,也意味著鈑金激光切割在模具行業(yè)有“搶灘登陸”的潛力,仍然有巨大份額的蛋糕等待著激光切割加工去搶占。
⑶切割速度快,用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,切割速度可達(dá)600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯樹(shù)脂板,切割速度可達(dá)1200cm/min。材料在激光切割時(shí)不需要裝夾固定,既可節(jié)省工裝夾具,又節(jié)省了上、下料的輔助時(shí)間。⑷鈑金激光切割非接觸式切割,激光切割時(shí)割炬與工件無(wú)接觸,不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件,不需要更換“刀具”,只需改變激光器的輸出參數(shù)。激光切割過(guò)程噪聲低,振動(dòng)小,無(wú)污染。⑸鈑金激光切割切割材料的種類多,與氧乙炔切割和等離子切割比較,激光加工材料的種類多,包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(fù)合材料、皮革、木材及纖維等。但是對(duì)于不同的材料,由于自身的熱物理性能及對(duì)激光的吸收率不同,激光加工表現(xiàn)出不同的激光切割適應(yīng)性。采用CO2激光器。⑹缺點(diǎn)激光切割由于受激光器功率和設(shè)備體積的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且隨著工件厚度的增加,切割速度明顯下降。激光切割設(shè)備費(fèi)用高,一次性投資大。
我國(guó)激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,雖然是一個(gè)初步發(fā)展,但在國(guó)際科技帶領(lǐng)下已經(jīng)完成了飛躍的發(fā)展,激光切割并且比同等質(zhì)量有一個(gè)高階段的突出。以激光切割機(jī)來(lái)講,市場(chǎng)的需求高達(dá)千萬(wàn),為廣闊的市場(chǎng)添加了新的生機(jī)。自從60年代第一臺(tái)激光設(shè)備的誕生和應(yīng)用開(kāi)始,我國(guó)就有多位專家在激光行業(yè)付出了努力,并達(dá)到了國(guó)際一個(gè)微小的差值。在激光行業(yè)的發(fā)展同時(shí),鈑金激光切割激光成套工業(yè)設(shè)備也進(jìn)入了生產(chǎn)的市場(chǎng),擺脫了長(zhǎng)期依靠國(guó)外的局面,解決了國(guó)內(nèi)激光行業(yè)的尷尬局面。國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,成為激光市場(chǎng)的高產(chǎn)業(yè)支柱,并且可以達(dá)到每年20%以上的增長(zhǎng)速,成為全球激光市場(chǎng)的一個(gè)新起點(diǎn),根據(jù)專家預(yù)測(cè),國(guó)內(nèi)的激光市場(chǎng)仍處于高速的增長(zhǎng)階段,在未來(lái)可以在進(jìn)行翻倍的增加,來(lái)最大的擴(kuò)充鈑金激光切割設(shè)備的市場(chǎng),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,將國(guó)內(nèi)高端激光設(shè)備擺脫受困的狀態(tài),激光切割成為國(guó)際上的頂梁柱。目前國(guó)內(nèi)的激光產(chǎn)業(yè)主要在深圳、武漢兩地聚集,其中深圳是國(guó)內(nèi)的重要銷售市場(chǎng),并且以多年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),領(lǐng)先了其他區(qū)域。
半導(dǎo)體行業(yè)中,激光應(yīng)用能夠涵蓋黃光光刻、激光劃片、芯片打標(biāo)等多個(gè)步驟,全面滲透到芯片的制造與封裝環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體制造業(yè)發(fā)展迅速,“綠色”技術(shù)無(wú)疑具有光明的未來(lái),這就要求有新的激光切割加工工藝與技術(shù)來(lái)獲得更高的生產(chǎn)品質(zhì)、成品率和產(chǎn)量。除了鈑金激光切割系統(tǒng)的不斷發(fā)展,新的加工技術(shù)和應(yīng)用、光束傳輸與光學(xué)系統(tǒng)的改進(jìn)、激光光束與材料之間相互作用的新研究,都是保持綠色技術(shù)革新繼續(xù)前進(jìn)所必須的。此外,隨著可穿戴設(shè)備的興起,柔性板需求將會(huì)提升,在柔性板加工的過(guò)程中,LDI曝光能夠?qū)崿F(xiàn)更精細(xì)的線寬、激光鉆孔能夠?qū)崿F(xiàn)更精準(zhǔn)的孔深,因此鈑金激光切割設(shè)備在PCB行業(yè)的應(yīng)用將呈現(xiàn)擴(kuò)大之勢(shì)。在新材料及新應(yīng)用的基礎(chǔ)上,激光企業(yè)將逐步迎來(lái)豐厚的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇,因此整個(gè)行業(yè)會(huì)迎來(lái)增速向上的拐點(diǎn)。其中的龍頭企業(yè)將會(huì)不斷受益,未來(lái)將會(huì)呈現(xiàn)出產(chǎn)品拉動(dòng)市場(chǎng)以及市場(chǎng)反推產(chǎn)品進(jìn)步的模式。
激光切割加工與其他熱切割方法相比較,總的特點(diǎn)是切割速度快、質(zhì)量高。具體概括為如下幾個(gè)方面。⑴鈑金激光切割切割質(zhì)量好,由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量。①激光切割加工切口細(xì)窄,切縫兩邊平行并且與表面垂直,切割零件的尺寸精度可達(dá)±0.05mm。②切割表面光潔美觀,表面粗糙度只有幾十微米,甚至激光切割可以作為最后一道工序,無(wú)需機(jī)械加工,零部件可直接使用。③材料經(jīng)過(guò)激光切割后,熱影響區(qū)寬度很小,激光切割切縫附近材料的性能也幾乎不受影響,并且工件變形小,切割精度高,切縫的幾何形狀好,切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則的長(zhǎng)方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見(jiàn)表1,切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。⑵鈑金激光切割切割效率高由于激光的傳輸特性,激光切割機(jī)上一般配有多臺(tái)數(shù)控工作臺(tái),整個(gè)切割過(guò)程可以全部實(shí)現(xiàn)數(shù)控。操作時(shí),只需改變數(shù)控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進(jìn)行二維切割,又可實(shí)現(xiàn)三維切割。
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