汽车制造商越来越依赖于激光技术来进行高强度钢的加工处理。无论是用于焊接、切割或是表面处理，激光加工的经济优势均得到进一步体现。

    高强度钢在汽车工业中得到越来越广泛的应用，这使得汽车的制造成本进一步降低。其原因在于，高强度钢的使用降低了汽车装配环节中的零部件的数量，因此降低了生产成本，减轻了整车重量，最终使得汽车的燃油消耗得以降低。

    激光堆焊应用——表面耐磨处理

    新型钢材的使用并非一帆风顺，没有任何障碍。为了获得高强度或超高强度性能，通常在成型期间对汽车零部件进行压力硬化处理。奥地利格拉茨理工大学的模具与成型研究所进行的“Cool Tool”项目正是进行了这方面的研究。这套方案包含了一套对压力硬化过程进行低温回火的模具加工系统，这个系统利用经过改进的技术，可以更加经济地对硼化合金钢进行压力硬化处理。冷却通道的几何形状就像网络一样布满于模具内部，从而优化了冷却与加热能力，缩短了加工周期。

    模具通常采用球墨铸铁材料制成，其成本很低，而且便于进行二次加工，但是存在表面强度低、耐磨性差等问题，所以有必要在承受高载荷区域覆上一层高硬度材料，激光粉末堆焊就可完成这个操作。事实证明，激光粉末堆焊是一种很好的完成此种工艺的方法。通快激光系统公司也进行了此种工艺的研究，并且开发出了金属粉末直接沉积设备(Direct Metal Deposition，DMD)。

    在这种工艺中，金属粉末以与激光光束同轴的方向被送入工件表面激光熔池中，而不必对工件进行预热。金属粉末与基体材料一起形成了高强度的耐磨冶金混合物。与传统的烧结方法相比，激光粉末沉积有着无可比拟的优势：热输入量小，硬度增加而且表面裂纹减少；涂层内部硬度有限分布，摩擦系数好；基体材料变形微乎其微，残余应力在成型中不会导致裂纹。而且激光粉末沉积完全可以用于自动化生产。

    三维激光切割——无可替代的方法

    切边是对高强度钢的另一项挑战。三维激光器切割适用于成型钣金件的切边，特别是对于强度高达1500 MPa的钢板，因为没有其他的加工方法可以替代。在这种情况下，用户就没有必要对昂贵的冲压设备和剪裁设备进行投资。因为在加工这些高硬度的材料时，传统设备的冲模或者刀具的使用寿命会大大缩短，而激光切割就不必考虑这些问题，还具有安装时间短、可灵活更换产品或样品生产等优点。

    通快的三维激光产品TruLaserCell已应用于大众帕萨特B侧围的切割，当然包括切边。B侧围由高强度钢热成型而成，其硬度很高而且要承受很大的应力。高强度钢所制的B侧围增加了耐冲撞力，提高了汽车的安全性。这也是尽管高强度钢的成本较高，可是汽车制造商还是愿意使用的原因。

    激光焊接——效率、柔性、经济

    激光既可进行高强度钢的切割，也可用于焊接。激光焊接效率更高，更加经济，而且焊接质量得到很大提升。但激光焊接对精度要求更高，而且激光器的投资成本相对而言也比较高。

    同激光切割相似，激光焊接的优势之一就是热输入量很小。因为对于高强度钢来说，在热输入量过大的情况下，其中某些合金就会丧失高强度的特性。激光焊接同样也是高质量的加工过程，只有很小的热变形，几乎不会使材料产生翘曲，其精度也无与伦比。除此以外，激光还可以用来焊接某些不可想象的部件，如轿车后挡板和顶蓬连接处。而且，激光焊接与传统点焊相比，需要的凸缘更小，这同样降低了车身重量和燃油消耗。要实现这些优越性，连续焊缝是必要的。

扫描焊接(Scanner Welding)则提供了更高的焊接效率、更大的柔性以及更好经济性，特别是对于某些部件需要很多短的搭接焊缝时更是如此。扫描焊接也被称之为远距离焊接(Remote Welding)，这是一种使用扫描镜组的动态焊接工艺。通常的工件移动或者是焊接镜组移动时间减少了。一个或两个振镜在扫描镜头内将激光光束快速在焊缝之间切换，所需时间几乎为零。焊缝之间的距离越大，工件上的焊缝数量越多，这种技术的优势越明显。可以采用各种形状的焊缝而不要增加焊接时间，这使得热变形进一步降低。采用这种技术，焊接时间可以降低60%。因此，一个扫描镜组工作站可以替代几个传统的焊接工作站。

    在使用这种扫描焊接技术后，汽车车身的结构件可以变得更加灵活。焊缝形状可以根据焊点的强度要求采用不同的形式。这样，焊接凸边的尺寸相对电阻点焊可以进一步减小。汽车制造业因此得益于重量更轻、更加经济的高强度零部件。而且，激光扫描焊接仅需要从工件一侧进行焊接，这可以使得接头尺寸减小，降低车身重量但保证了车身强度。

    例如，扫描焊接工作站可以采用通快TLF激光的TrumaScanL4000或者是PFO配合工业机器人来实现。这种工作站也可以对整个车身进行三维加工。通快公司的高光束质量的TruDisk固体激光器用来配合机器人系统进行扫描焊接。

    对未来车身结构的研究表明，扫描焊接系统相对于电阻点焊来说，可以降低30%的投资成本，减少50%的加工区域，缩短60%的加工时间。

    结论

    激光技术为加工处理高强度钢开启了一条新渠道，提高了经济效益。预计未来激光技术还将对汽车设计产生巨大的影响。

    l、激光的投入能量密度。调整激光照射能量密度的方法主要有：

    A、调整激光输出能量（调整激发电压）

    B、调整光斑大小（调节出射焦距）

    C、改变光斑中的能量分布（改变光纤类型：峰形输出型——GI型光纤、梯形输出型——SI型光纤）

    D、改变出射脉冲的宽度和波形

    2、材料反射率

    大多数金属在激光开始照射时，会将大部分激光能量反射掉，所以，焊接过程开始的瞬间，要相应提高光束的功率。采用脉冲激光缝焊工艺时，可以通过接入引弧板来保证整个焊接段的品质一致性。当金属表面开始熔化或汽化后，其反射率迅速降低。 

    影响材料对激光束吸收的主要因素

    1、温度

    室温时金属材料两激光的吸收率一般在20℃以下；当金属温度达到烙点产生熔融和气化后吸收率上升到40~50%；当接近沸点时吸收率可高达90%。

    材料的直流电阻率

    材料对激光的吸收率与材料的直流电阻率的平方根成正比、与激光波长的平方根成反比关系。

    2、激光束的入射角

    入射角越大，吸收率越小。当激光垂直于金属表面照射时，金属对激光的吸收率最大。但通常为了保护激光出射镜头，需要维持一定的入射角。

    材料的表面状态

    为了低反射率，可在金属表面涂上薄薄一层金属粉，但两者必须是能够形成合金的。如铜、金、银可覆盖薄锐层，此时在同样熔深的情况下，焊接所需的能量大约为原来铜、金、银所需的四分一。

    3、聚焦性和离焦量

    品质优良的YAG激光焊接装置，其聚焦性（光斑大小）是通过装置本身的光路同轴精度、输出光纤和出射头的成像比等来保证。以激光出射焦点正好落在工作上面时的位置为零。离焦量是指焦点离开这个零点的距离量。焦点位置超过零点位置时叫负离焦（焦点深入到工件内部），其距离值为负离焦量。反之，焦点不到零点的距离数值为正离焦量。要获得较大的熔深，可将焦点位置选择在工件内部某一位置上，即采用负离焦量进行焊接。

    4、焊接的穿入深度

    脉冲激光焊接时，主要是以传热熔化方式进行的。激光束本身对金属的直接穿入深度是有限的，其主要取决于材料的导温系数（导温系数大的则穿入深度大），而不是激光器的功率大小。 

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    维护及保养

    l、消耗品的更换

    纯水、离子交换树脂、水过滤器、励起灯、保护镜片

    2、点检

    A、激光发振调整

    B、激光入射调整

    C、光纤入射调整

    D、能量平衡调整  

1 激光测试技术在先进制造业中的应用

制造生产中的许多信息需要通过检测来提供，生产中出现的各种故障要通过检测去发现和防上，所需要的精度也要靠检测来保证。没有可靠的检测就没有现代化与自动化，更没有高效率和高质量。为适应柔性自动化的需要，机器人必须有砚觉系统，能对装配件的形体与姿态进行识别，应装有位置与触觉传感器，进行精确定位与抓握力的控制，自动导引车也应有视觉或声发射传感器，以发现行进中可能有的障碍物等。

1．1 激光视觉三维测量技术

随汁算机技术的日益完善，集信息处理为一体的激光三维砚觉系统得到了快速的发展和应用。工业砚觉测量技术在机械制造业宁的应用主要是视觉检测和视觉引导。视觉检测主要是使用图像或图像的一部分与设定的标准进行比较、判别，以达到检测、分析测试结果。砚觉引导是运用图像处理的方怯来引导自动导向车等的行走路线，找到最佳路径，克服行走障碍，实现准确的、快速的装配、上料等。

广泛应用的光点怯砚觉识别系统和片光怯砚觉识别系统，能对三维零件和平面图形进行正确的识别和分类。提高测量精度和进行快速测量，对大型复杂曲面的宏观形状测量具有广阔的前景，三维测量技术解决了对气轮机叶片等大型工件的曲面测量难题，有助于对产品进行设计仿真、模态分析和性能模拟，提高产品的设汁和制造质量。三维测量技术在机器识别、实物模型、工业检测、生物医学等领域的应用前景越来越广阔。

1．2 激光层析成像技术

通过激光扫描将激光源发出的激光照射到物体或流体的截面，探测阵列接受其透射光及散射光后，转变为数宇信号，获得被测物体的数据，然后再将所测得的数宇信号进行处理，得到所测物体的每一像素点的参数值，根据像素矩阵经图像处理重建所测物体的图像。激光层析成像技术在先进制造业中的逆向工程，流体机械宁流场的温度、密度、压力和速度分析宁有很重要的应用。

1．3 激光无损检测技术

激光技术应用于无损检测的方法有激光全息干涉法、压力波检测怯、激光超生检测怯。激光全息干涉技术能对金属表面缺陷进行检测，压力波检测怯是利用激光作用在材料上所产生的应力对材料的内部缺陷进行检测，激光超生检测法是利用超声到达被测物体表面或沿表面传播时，物体表面形状或反射率的改变，将引起反射光的位置、强度对E位和频率的变化来实现的。

1．4 机械振动的激光测量技术

激光技术用于机械振动测量的方怯有迈克尔逊光纤干涉测量、激光衍射测量、全息术干涉法测量、多普勒测量技术和声光调制双频外差测试仪等。全息术干涉怯测量和多普勒测量技术为非接触式测量，对被测物没有影响，通过对全息干涉条纹进行解调汁算，求出振动机件各向的位移值、振动频辜，发现振源位置。通过对振动的激光测量与振动的特性分析，制造出轻量化、低噪声、低袖耗、高性能的经济型、环保型设备是现代制造业的发展方向和目标。

2 激光加工技术在先进制造业中的应用

由于现代机械制造业的发展，机械制造己包含着一种新的意义。它己经不是传统意义上的机械制造。它是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光学、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业。

2．1 激光快速成型技术

传统的工业成型技术大部分是遵循“去除法”的，如车削、铣削、钻削、磨削、刨削；另外一些是采用模具进行成形，如铸造、冲压。激光快速成形技术集成了激光技术、CAD／CAM技术和材料技术的最新成果，根据汁算机设汁出的零件的CAD模型立体图形，直接制造出模型，它制造模型的办怯是在一层接一层的基础上不断添加材料。激光快速成型方法有，液态光敏聚合物选择性固化、薄型材料选择性切割、丝状材料选择性熔复、粉末材料选择性烧结。

激光快速成型技术在模具制造宁的应用最为广泛，可以用快速成型件直接用作模具；用快速成形件作母模，翻制软模具；用快速成形件翻制硬模具。用快速成形技术制作模具，既避开了复杂的机械切削加工，又可以保证模具的精度，还可以大大缩短制模时间、节省制模费用，对于形状复杂的精度模具，其优点尤为突出。该技术己在航空航天、电子、汽车、家电等工业领域得到广泛应用。但是，目前还存在着模具寿命相对较短的缺点，即使是金属面、硬背衬模具，其使用寿命也不及真正的金属模，所以快速成形模具较适合于单件小批量生产。

2．2 激光焊接技术

激光焊接是目前工业激光应用的第二大领域。激光焊接是把激光聚焦成很细的高能量密度光束照射到工件上，使工件受热熔化，然后冷却得到焊绕。激光焊结熔深大，速度快，效辜高；激光焊绕窄，热影响区很小，工件变形也很小，可实现精密焊接，激光焊绕结构均匀，品粒很小，气孔少，夹杂缺陷少，在机械性能，抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。

激光焊接技术具有铆他序化效应，能纯净焊绕金属，适用于相同和不同金属材料间的焊接。激光焊接能量密度高，对高熔点、高导热辜和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。目前，汽车行业将不同材质的薄钢板实施激光拼接焊后冲压成型，激光拼接焊取代了电焊。通过光纤传输的多路激光束进行多点或多组件焊接越来越普及。在远离装配区的位置装置一台中心激光器，由技工操作将激光能量用光纤传输到需要加工的地点从而最大限度的利用YAG系统的焊接效果。由于YAG激光器可利用光纤传输能量进行远距高的焊接将大大促进高功率YAG激光焊的发展。

   1. 与客户沟通要因人而异

   从展会角度来看，有效的沟通就是营销人员在展会上与潜在的客户保持联系，及时把企业的产品介绍给客户的一个有效的方式。那么，在展会上，参展商应该如何与客户进行沟通呢?

   励展国际销售部：行业展会去集了众多的产品和商家，要让自己的企业与产品在同行中脱颖而出，让客户牢记，最重要的就是要突出“异”。

   去同存异，如何做到“异”，在复杂的展会里赢得高效率的沟通，参展商应该注意哪些事项?

   励展国际销售部：企业参展的一个重要目的，就是通过展会直接与客户进行面对面的交流。但即使是专业展会，前来参展的客户所涵盖的范围也相当广泛：有技术人员、采购人员，还有负责收集市场信息的情报人员。由于不同客户的关注重点不同，针对不同客户的咨询派出适合的人员与其沟通，将能更好地解决客户提出的问题，增加他们的满意度。因此，企业必须事先做好充足的准备，比如产品资料、产品报价单、沟通者的名片等等。

  2. 要多问多听及时了解客户的需求

  有些参展商机见到客户开始一直在用极富诱惑力的词汇，介绍他们企业产品，但客户最终还是选择了离开，为什么?

  励展国际销售部：其实展会上，观众来到一个展位前未必一定是来谈业务，作为展商一定要多问问来者需要什么帮助，多听听客户对展品提出的问题，不可毫无目的性地推销。很显然，在没有弄清客户的真正需求前就滔滔不绝、漫无目的地讲解，结果只会适得其反。

  3. 作为参展商应该做到的几点

  励展国际销售部：其一，要知道这个客人对你的产品大概会有哪些要求?其二，如果遇到不懂产品的客人，就要按照自己的思路去引导客人。

  当然，要是在展会之前已经预约好客户，在客户来观展之前，就要对客户所需要的产品做好详尽的了解，才可以给客户满意的答复。

  如果销售人员总是在提问客户很多问题，而没有做产品上的介绍，会不会让 客户感觉不“舒服”?

  励展国际销售部：“积极提问”并非什么新生事物。在寻求他人的理解之前，你得先理解他人。在对客户的

话语做出回应之前，你要确保自己明白他的这些话。“积极提问”背后的基本策略是“安全地带”概念。它促使你去寻打可量化的特定信息，例如客户的目标是什么，他希望获得哪些可量化的收益，他使用什么样的评估系统。这样一来，客户会把你当成一个真正的专家。

  4. 与客户沟通注意语言

  有一位参展商曾说过，见到客户时应该注意开场白和结束语。我们应该怎么理解这句的意思?

  励展国际销售部：作为销售人员最重要的口头沟通是开场白和结束语。因为人们在沟通时易于记住刚开始和最后发生的事情。所以销售人员与客户沟通时，要特别注意开始时的礼貌寒暄和最后的结束语。

  在展会上，除了企业来展之前预约了一部分客户到场交流，还存在一部分“散客”光顾。销售人员往往与提前预约的客户很熟悉，在交流时多大大咧咧。但在面对新客户时，却不知所措了。

  礼貌待客讲究即时应对，如主动打招呼以便让客户感受到你的热情接待；对客户提出的问题要做出准确而迅速的回答。

　　利用光学和光谱学技术对机动车尾气进行遥感监测历史已久。激光的高单色性、方向性、高强度的优良特性，使得建立在二极管激光与调制技术基础之上的可调谐二极管激光光谱吸收技术具有高选择性、高灵敏度、实时快速等优点。可调谐二极管激光器(TDL)的工作原理是通过测量被测气体分子在特征波峰上的吸收而引起的电子信号的变化来分析被测物质浓度。TDL是由镓砷(GaAs)、镓锑(GaSb)或铟磷(InP)等材料作为衬底，经过外延生长和后工艺加工等制备的具有复杂结构的激光器。在注入电流密度超过阈值电流密度工作的条件下，TDL发射出特定波长的激光，其激射波长由材料的结构特性所决定。随着注入电流密度的变化，其激射波长会在一定的窄波段范围内发生改变，通过这个特性可以高速改变阈值电流密度，高速测试到和被测气体分子特征光谱波峰相一致的波长。由于激射波长非常精确，对于每个待测气体成分可选择不受干扰的吸收波段进行分析。TDL的出现，很好的解决了以前传统的遥感检测中所遇到的一些问题，例如高时间分辨率、高灵敏度、高选择性等等一些实时监测要求等。 

　　1.1 可调谐二极管激光光谱吸收技术原理 

　　电磁辐射与原子和分子间的相互作用是光谱遥感探测污染物成分以及特性的基础，根据环境中痕量气体成分在紫外、可见和红外光谱的特征吸收性质来反演其浓度。可调谐二极管激光光谱吸收技术作为光学遥感方法的一种，是用几百米到几公里，甚至更长的光程代替了传统试验室中的取样池，采用检测激光光束的透射谱，即使光束从待测气体的一侧入射通过污染气体，在另一端出射用探测器接收的方法。发射器与接收器间的距离确定了光程(大气的折射率近似为1.0)，测量原理基于Beer-Lambert定律。 

　　I(λ)=I0(λ)exp(—σ(λ)c L)(1—1) 

　　其中，I(λ)为为透射光谱强度;Io(λ)为激光的初始强度;σ(λ)则表示在波长入处的分子吸收系数，c即为吸收物质的浓度，L为总的光程。 

　　进一步，根据实际应用要求，将公式(1—1)改进为： 

　　I(λ)=Io(λ)exp(-PS(T)φ(v)c L) (1-2) 

　　其中，S(T)为谱线的线强度，只与温度有关，单位(cm-2Mpa)，可以运用HITRAN数据库直接进行计算得出;P为气体的总压，单位Mpa;φ(v)为线性函数，表示被测吸收谱线的性质与温度、压强和气体的种类等有关。 

　　综上，可调谐二极管激光吸收光谱技术是利用调谐激光波长通过被测气体的特征吸收区的直接吸收光谱技术，由测得的吸收谱线的线形、线宽和强度可以计算出分子的吸收截面，进而计算出被测气体的浓度，因此是一种不需要定标的直接测量[3]。 

　　1.2 谱线选择 

　　采用可调谐二极管激光光谱吸收技术，吸收谱线的选择非常重要。要求满足下列条件：谱线中心波长必须与TDL的中心波长和光探测器的响应波长相适应。谱线不能位于多种气体吸收的交叉谱带，否则容易产生交叉干扰。选择测量的吸收谱线不仅必须要适合用到的TDL的中心波长，而且还要跟其他气体分子在吸收区域没有交叉吸收，以排除其他分子吸收的干扰从而提高测量精度。

概述：
      钢厂每销售一批钢材时，都要在材料上做备案记录，实现产品的可追溯性管理，即每捆钢材两端用两块标牌焊接，铭牌上的内容包括：质量信息、重量信息、捆号等。

以前采取的工艺：
       通过机械压痕的形式在铝标牌上做标记记录

新工艺：
      要求所有生产流程采用信息化管理，先前的压痕式标牌只能标记汉字或数字字符，无法打条形码，不能通过条码枪扫描阅读来实现信息化管理。所以目前轧钢厂成品材标牌使用条形码技术改造是个趋势。

解决方案：
      激光打标机与生产线的电脑数据连接，用激光在标牌上标记所有信息，包括条形码，这样每一批出厂钢材都有一组唯一的识别信息，利于电脑识别管理，减少人工识读数字的错误率，并提高识读效率。

系统特点：
     成熟的工业设计，IP55防护等级，防水，防尘，防磁，防震，适合钢铁企业工作现场多粉尘多铁屑多震动的工况。
     分体式水冷机制冷，适合钢铁企业工作现场温度较高的工况。
     较宽的电压输入范围，适合钢铁企业工作现场电压不稳波动较大的工况。
     打一套标牌（共两块，每捆前后端面各挂一块），工作节拍20秒左右，适合钢铁企业生产频率的要求。

      激光束具有单色性好、能量密度高、空间控制性和时间控制性良好等一系列优点,目前它已广泛应用于材料加工等领域。激光加工的行业包括汽车制造、航天航空、电子、化工、包装、医疗设备等。与计算机数控技术相结合,激光加工技术已成为工业生产自动化的关键技术,拥有普通加工技术所不能比拟的优势。例如激光加工为非接触式加工、速度快、无噪声、可实现各种复杂形状的高精度加工目的,且无通常意义上的"刀具"磨损,无需更换"刀头"。我国激光加工市场前景广阔,预计平均每年以20-30%的速率递增。

一、多支PCB激光微通道打孔技术

　　近年来,激光技术已经广泛应用于高密度印刷线路板微通道打孔及芯片封装设备中,最新的世界微通道打孔信息显示,每年有超过300,000万平方米的高密度多层印刷线路板是用激光来打孔的。用于PCB微通道打孔的早期激光打孔设备是单头的UV YAG激光器或单头的C02激光器随着微通道打孔产康囊蟛欢咸岣?许多生产厂家开始研制双头激光打孔设备。目前市场上主要的三种双头激光打孔设备:双头C02激光系统、双头UV激光系统、混合激光系统(UV和C02)。
　　有两种比较经济实用的激光技术用于PCB板的微通道打孔;C02激光,波长在远红外区域,打孔直径〉100微米。 W激光波长在紫外区域,广泛用打孔的直径〈100微米,甚至孔径缩小到〈50微米的情况。
　　在紫外激光技术中,半导体泵浦UV激光器已经成为工业用标准激光器,它可提高传输到工件表面的单脉冲能量。

二、激光焊接塑料

1. 激光焊接塑料的优点随着塑料在汽车、医疗设备及电子等行业的零部件设计、制造上日趋广泛的使用,大功率光纤激光塑料焊接系统可完全满足塑料制品的加工过程中快速、有效、干净的塑料焊接方式。
　　目前国内市场上普遍使用的塑料焊接技术主要有振动摩擦焊接、热板式塑料焊接及超声波焊接等。主要用于连接敏感性塑料制品(含有线路板)、具有复杂几何形状的塑料件以及有严格洁净要求的塑料制品(医药设备)等等。光纤激光焊接塑料技术主要有以下几方面的优点：
　　(1) 能生成精密、牢固和密封(不透气和不漏水)的焊接,树脂降解少、产生的碎屑少。
　　(2) 易于控制,具有良好的适应性,可焊接尺寸小或外形结构复杂的工件。
　　(3) 极大地减小了制品的振动应力和热应力。
　　(4) 能够将许多种类不同的材料焊接在一起。激光塑料焊接技术在欧美等发达国家已经得到了一定的应用,我国在这方面尚是空白。
2. 塑料激光焊接用的焊接方法
　　激光焊接塑料的基本原理是,两种塑料在低压力下被夹紧在一起,激光穿过一个制品,然后被另外一个制品吸收,吸收激光能量的制品将光能转化为热能,在塑料的接触面熔化,形成一个焊接区。
常用的焊接方法主要有：
　　a. 激光束沿着焊缝处快速扫描,达到焊接的目的。
　　b. 通过光学元件将激光束整形,同时在焊缝处产生热量。
　　c. 照射掩膜焊接,激光束仅加热制品上没有被掩膜遮住的部分,可以快速焊接复杂的焊缝。
　　d. 激光束固定,塑料工件置于受程序控制的多维可移动的工作台上。

三、大功率光纤激光器在船舶制造业中的应用

1. 激光加工技术在造船工业中应用的优势
造船工业中激光加工主要优点：
　　(1) 船舰载重量日益坛加,要求使用非常薄的平板,激光焊接避免了加工时的热影响;
　　(2) 激光可以采用光纤等灵活的输出方式,因此甲板、船体等大表面尺寸的工件加工可以不受工作台尺寸的影响。
　　(3) 力日工非接触,速度快,边缘光滑,高度自动化,大大降低造船成本及时间。

2. 国内外的发展现状
　　欧美及日本主要的大型船厂已大量采用激光加工技术。目前美国、欧洲等地区正在进行大功率光纤激光工业加工设备的开发,正在开发的有2KW、6KW输出的工业级光纤激光器的加工设备的二次开发。我国已开发出了中小功率系列工业光纤激光设备,但大功率光纤激光器工业加工应用尚是空白,在我国造船工业中几乎还没有使用激光加工技术。

3. 大功率光纤激光器在船舶制造业中的优势及展望
　　光纤激光器是近几年激光领域里极其关注的热点，在加工领域光纤激光器有迅速替代传统的YAG、C02激光器的趋势。人们普遍认为,大功率光纤激光器将是第三代最先进的工业加工激光器。
　　光纤激光器具有许多独特的优点,光束质量好;体积小,重量轻,免维护;风冷却简单易操件;运行成本低,可在工业环境下使用;寿命长加工精度高、速度快;电能转化效率高,可以实现智能化、自动化、柔性化操作等。基于上述的优点,其应用领域已经扩展到汽车制造、船舶制造和航空制造业等的金属和非金属材料的激光切割、激光焊接等方面。

 
        随着科技的发展，塑料制品不再仅仅是路边小摊上的桶、筐、盆、碗了，而是广泛应用于汽车、电子、医疗器械乃至航空航天这样的高科技、精密、尖端领域。要应用于这些领域，除了塑料本身的材质必须符合要求外，还要解决加工的问题。

　　塑料在焊接、切割、雕刻、钻孔等过程中如何实现精密、清洁、快速、高效，已经成为塑料加工行业亟待解决的问题。

　　传统的机械加工方式，将钻头等机械直接作用于塑料工件，容易使塑料工件变形，而且会在加工处形成毛边，还需要进行一番处理，精密度往往达不到要求，加工速度也比较慢。将激光技术应用于塑料加工，可以避免上述弊端，大大加快塑料新品研究开发的速度，使塑料应用进入“高、精、尖”的领域。激光是将光能通过激光器聚焦后形成激光束，精确地把巨大的能量送到非常小的区域，从而对包括塑料在内的各种材料进行焊接、切割、雕刻、标识、钻孔等加工。

　　激光加工属非接触式加工，对工件本身无机械冲击力，工件不会变形；热影响区小，工件内部不易产生残余热应力；激光束聚焦定位后可随时开关，和计算机程序相结合，其能量和轨迹可以实现精密控制，从而完成精密复杂的切割和打孔等工作；它还可在工件移动过程中进行操作，使加工自动化，大大提高了生产速度；利用激光焊接的接缝牢固耐用且清洁，可焊接难连接的改性橡胶及玻璃纤维填充的热塑性塑料。激光打标是通过激光在塑料件上形成一定标识，也能克服机械打标改变了材料的表面质量而且容易滋生细菌的毛病，所打的标识亮度高、边缘清晰。

　　塑料医用设备往往是一些很微小的制品，如导尿管孔内径只能在0．3毫米，血管成型术中，导管的孔径更是在0．0076～0．025毫米之间，这么微小的塑料管要加工出来，除了用激光没有其他办法。

　　现在有些塑料模具也微型化，激光所具有的非接触、无磨损及准确定位的特性显然非常适用于这些微型模具的雕刻制作。

第一，MYGP-10F光纤激光打标机，一款采用激光蚀刻的照片打印机。早期的护照在防伪技术措施上还有欠缺，采用激光直接蚀刻照片和文字图案、一维或二维条码等，不可揭换刮擦，无法伪造和涂改。同时还大大降低了后期耗材支付的费用。

第二，MYKP-50F发卡机激光蚀刻模块，即热转印发卡机的激光改造。卡市场的发卡机其热打印头和色带的耗材费用较高，给广大用户的后期维护使用造成较大压力。我们拆除PT3080，NBS等发卡机的热转印部分，直接用激光在卡片表面蚀刻出字符，图案或条形码等内容，具有标识效果精美，永久不可擦除，无耗材免维护等优势。目前已成功改造了数十台的小型发卡机，并为部分大型发卡机增配激光打标功能。

第三，MYFP-10F激光发卡机，价位远远低于相同功能的进口设备。选配接触式或非接触式的读写模块，采用激光蚀刻出字符，图案，条形码或照片等内容。

技术参数如下：
1．激光器选择：根据用户的工艺效果要求和能接受的价位，可以选配CO2激光器、YAG半导体泵浦激光器或光纤激光器等；

2．全自动上、下卡传送装置：
一次装填可发行200卡左右；
自动对好、坏卡进行分检，从不同的通道分别收集好、坏卡；

3．自动检测功能：本机提供多种检测模式，以适应不同品牌、不同质量卡的检测需求：
     快速模式：只对卡进行寻找、打开、关闭检测，适用于质量好、信益好的卡片，检测速度快；
     读卡模式：除进行A模式检测处，还对卡进行全扇区读操作，并与用户设定的数据进行比较；
     全检测模式：对卡进行全扇区读、写并检测，并可设定最后写入的数据；

4．卡感应距离测试功能；

5．激光标记卡功能：
     可随意设定标记内容，包括SN号（或其中的某些位），可以以十进制或十六制进行标记；
     可以设定流水号标定；
     可以从用户编制的数据文件中读取标记数据，以实现某些特殊的跳号、加密功能；
     对所有标定的内容进行记录，以供日后查看；
     可以标记清晰可读识的一维、二维条码；

6．发卡标记速度快：在快速模式下可实现2000张/小时以上。