激光切割技術(shù)是一種利用高功率密度激光束使工件分離的先進(jìn)加工技術(shù)，其原理是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著(zhù)光束對材料的移動(dòng)，孔洞連續形成寬度很窄的切縫，進(jìn)而完成對材料的切割。
在制造業(yè)領(lǐng)域，激光切割已然成為了得力助手，有著(zhù)舉足輕重的地位。它擁有加工質(zhì)量更好、效率更高、切割材料范圍更廣等傳統加工方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢，無(wú)論是宏觀(guān)的工程機械制造，還是微觀(guān)的微電子制造，都能看到它大顯身手的身影。而且，激光切割適用于各種類(lèi)型的材料，包括金屬、非金屬、無(wú)機物和有機物，加工過(guò)程還具備低噪音、低殘余、高效高精、無(wú)機械應力等特點(diǎn)，再配以數控技術(shù)，尤其利于精細分離和復雜曲線(xiàn)切割工藝的實(shí)現。
如今 2024 年即將過(guò)去，激光切割技術(shù)又展現出了諸多令人矚目的新趨勢，值得我們深入探討與關(guān)注，下面就為大家詳細介紹一番。
一、技術(shù)創(chuàng )新
“超厚玻璃板材的激光切割” 讓人眼前一亮。該切割方法在實(shí)際分離過(guò)程中，切割部分在超聲波和下壓作用力的共同作用下，先將改性連接破壞，再繼續克服切割部分與剩余主體之間的摩擦力，超聲波在下壓作用力作用下使切割部分高頻振動(dòng)并減小摩擦力，幫助下壓作用力在更小力量下快速完成脫離。這一工藝的出現，顯著(zhù)提升了超厚玻璃切割的精度、效率以及成品率，為超厚玻璃在建筑、汽車(chē)、電子設備等眾多領(lǐng)域的應用提供了更優(yōu)質(zhì)的切割解決方案，很好地滿(mǎn)足了當前產(chǎn)業(yè)對高精度加工的迫切需求。
超高功率激光切割機：在激光加工應用領(lǐng)域迎來(lái)一次 “革命性” 突破。超高功率超大幅面激光切割機是將市場(chǎng)聚焦于特厚板切割應用領(lǐng)域。它解決了激光切割碳鋼、不銹鋼板材厚度受限問(wèn)題，將特厚不銹鋼空氣切割、特厚碳鋼氧氣負焦切割厚度提升至 400㎜以上，能實(shí)現特厚板批量穩定切割，為厚板、特厚板切割提供了全新有效的解決方案，讓厚板批量生產(chǎn)更有優(yōu)勢，能為客戶(hù)帶來(lái)更大收益，也推動(dòng)了激光應用行業(yè)朝著(zhù)高端化、智能化方向發(fā)展。
水導激光加工技術(shù)(WJGL)是一種混合加工方法，它將激光與“細如發(fā)絲”的水射流相結合，以類(lèi)似于傳統光纖的方式通過(guò)全內反射精確引導激光束，水射流可以持續冷卻切割區域并有效地清除碎屑。作為一種“清潔、受控的冷激光技術(shù)”，WJGL技術(shù)解決了干式激光加工技術(shù)存在的重大問(wèn)題，如熱損傷、污染、變形、碎屑沉積、氧化、微裂紋、錐度和精度低。實(shí)現對玻璃、陶瓷、藍寶石等脆性材料的精密切割，還能夠去除材料表面的油墨、PVD 等，為脆性材料的精細加工及表面處理帶來(lái)了極大便利，進(jìn)一步拓寬了激光切割技術(shù)在不同材料加工領(lǐng)域的應用范圍。
二、智能化自動(dòng)化變革
（一）智能系統優(yōu)化控制
1、智能控制系統功能多樣
在激切割技術(shù)領(lǐng)域，不少企業(yè)都在智能控制系統方面不斷深耕。以庫維激光為例，其切割機的智能控制系統具備諸多強大功能。像自適應控制功能，能夠根據切割材料的不同特性、厚度等因素，自動(dòng)調整切割參數，確保切割過(guò)程始終處于最佳狀態(tài)。而且還擁有故障預測功能，通過(guò)對設備運行數據的實(shí)時(shí)監測與分析，提前預判可能出現的故障問(wèn)題，便于及時(shí)維護，減少設備停機時(shí)間，大大提高了生產(chǎn)效率。
2、軟件與數據庫助力增效
智能排版軟件在激切割中也起著(zhù)關(guān)鍵作用。它可以依據切割材料的尺寸、形狀以及需要切割的圖形等，合理規劃排版，最大化利用板材，減少廢料產(chǎn)生。同時(shí)，工藝數據庫涵蓋了豐富的切割工藝參數、材料特性等信息，操作人員可以根據實(shí)際需求快速查詢(xún)調用，幫助優(yōu)化切割工藝，進(jìn)一步提高切割質(zhì)量和效率，讓整個(gè)切割作業(yè)更加精準、高效地進(jìn)行。
（二）自動(dòng)化生產(chǎn)協(xié)同作業(yè)
1、機器人與切割機協(xié)同提效
機器人與激光切割機協(xié)同作業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)模式愈發(fā)常見(jiàn)。例如，在一些大型制造場(chǎng)景中，機器人可以精準地抓取、搬運待切割材料，并將其準確放置在激光切割機的工作臺上，切割完成后再把成品移走。這種協(xié)同作業(yè)模式避免了人工操作的繁瑣與誤差，實(shí)現了不間斷的連續生產(chǎn)，極大地提高了生產(chǎn)效率，并且保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性。
2、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化生產(chǎn)流程
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在激切割的生產(chǎn)過(guò)程中也展現出巨大價(jià)值。它能夠實(shí)時(shí)采集激光切割機的各項運行數據，如切割速度、功率、溫度等，同時(shí)還可以監控整個(gè)生產(chǎn)流程的狀態(tài)?；谶@些數據，企業(yè)可以進(jìn)行深度分析，進(jìn)而對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化調整，比如發(fā)現某個(gè)環(huán)節效率較低時(shí)，及時(shí)做出改進(jìn)，確保整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)都能處于高效運行狀態(tài)，為企業(yè)的高質(zhì)量生產(chǎn)提供有力支撐。
三、節能環(huán)保
在 2024 年，激光切割技術(shù)在節能環(huán)保方面展現出了諸多優(yōu)勢，愈發(fā)契合當下企業(yè)對環(huán)保的高要求以及綠色制造的發(fā)展趨勢。與傳統切割方法相比，激光切割機床使用的激光束不產(chǎn)生有害氣體和廢渣，從根源上減少了對環(huán)境的污染。比如在金屬加工中，傳統切割方式常常會(huì )產(chǎn)生廢渣等廢棄物，還可能因加工時(shí)噪音較大，造成噪音污染，而激光切割工藝則避免了這些問(wèn)題。企業(yè)對環(huán)保要求的重視以及這些技術(shù)創(chuàng )新成果，正推動(dòng)激光切割技術(shù)朝著(zhù)環(huán)境友好型制造不斷邁進(jìn)，使其在助力企業(yè)實(shí)現高質(zhì)量生產(chǎn)的同時(shí)，也為可持續發(fā)展貢獻力量，成為現代制造業(yè)踐行綠色發(fā)展理念的得力工具。
四、市場(chǎng)前景
1、制造業(yè)需求持續增長(cháng)
隨著(zhù)各類(lèi)制造業(yè)不斷朝著(zhù)精細化、高端化發(fā)展，對零部件加工的精度、效率等要求日益提高。比如在工程機械制造中，對于大型結構件的切割，激光切割技術(shù)憑借其能實(shí)現復雜形狀精準切割、切割面質(zhì)量高的優(yōu)勢，可有效提升整體產(chǎn)品質(zhì)量；在微電子制造方面，其可以在微小尺寸材料上進(jìn)行精細加工，滿(mǎn)足微觀(guān)層面的生產(chǎn)需求。
無(wú)論是傳統制造業(yè)的升級改造，還是新興制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，都對激光切割技術(shù)有著(zhù)強烈的依賴(lài)，并且這種需求還在隨著(zhù)行業(yè)進(jìn)步不斷攀升。
2、新興產(chǎn)業(yè)拓展潛力巨大
在新興產(chǎn)業(yè)中，激光切割技術(shù)同樣有著(zhù)廣闊的應用拓展潛力。以新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為例，其輕量化需求促使更多鋁合金等輕質(zhì)材料的使用，激光切割技術(shù)能很好地對這些材料進(jìn)行切割加工，助力汽車(chē)零部件的制造；在電子信息產(chǎn)業(yè)，面對越來(lái)越小且精密的電子元器件，激光切割可以實(shí)現高精度的分離和成型；還有航空航天領(lǐng)域，對于高溫合金、碳纖維復合材料等特殊材料的加工，激光切割技術(shù)也在不斷探索和適配，有望打破傳統加工方式的局限，為這些高端產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強有力的加工技術(shù)支撐，進(jìn)一步拓寬自身的應用邊界。
3、激光切割在非金屬材料切割的潛力十足
激光切割技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域有著(zhù)較為廣泛的應用前景。像在電子行業(yè)中，可以利用激光切割設備實(shí)現印刷電路板 (PCB) 的加工、精密電子元器件的切割、微電子器件的制造等；在汽車(chē)工業(yè)中，能夠切割汽車(chē)的儀表盤(pán)、門(mén)板、座椅、地毯等材料；在紡織工業(yè)中，還可以切割各種紡織品、皮革、人造革等材料，并且進(jìn)行花邊、圖紋等工藝的雕刻。
不同類(lèi)型的激光器在非金屬材料切割上各有優(yōu)勢，隨著(zhù)技術(shù)不斷發(fā)展，激光切割在塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料切割方面有望繼續拓展應用范圍，助力更多行業(yè)實(shí)現高效、精準的加工需求，推動(dòng)制造業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
2024 年激光切割技術(shù)呈現出多方面的顯著(zhù)趨勢，無(wú)論是技術(shù)創(chuàng )新層面的新型激光器涌現、切割工藝的持續優(yōu)化，還是應用拓展上在金屬與非金屬加工領(lǐng)域不斷突破，亦或是智能化自動(dòng)化帶來(lái)的生產(chǎn)變革，以及節能環(huán)保方面展現出的綠色優(yōu)勢，都彰顯著(zhù)這一技術(shù)的蓬勃發(fā)展活力。
這些趨勢正有力地推動(dòng)著(zhù)制造業(yè)發(fā)生深刻變革，使其朝著(zhù)更高效、更精準、更智能、更環(huán)保的方向大步邁進(jìn)。隨著(zhù)各行各業(yè)對高精度、高質(zhì)量加工需求的持續攀升，以及新興產(chǎn)業(yè)的不斷崛起，激光切割技術(shù)的應用前景無(wú)疑是十分廣闊的，有望在更多領(lǐng)域大放異彩，為制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展持續賦能。當然，我們也應清醒地認識到其面臨的技術(shù)創(chuàng )新困難、激烈市場(chǎng)競爭等挑戰，但相信在企業(yè)、科研機構等各方的共同努力下，激光切割技術(shù)必將不斷克服困難，創(chuàng )造更多可能，迎來(lái)更加璀璨的未來(lái)。
