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摘要：随着我国社会及经济的发展，激光加工技术也日益成熟，在钣金工艺中，激光加工技术占据着重要的地位，不仅可以缩短加工的工期，而且可以提高加工的精度和产品的开发速度。本文就从激光加工技术的特别以及在钣金工艺中5种激光加工技术的应用进行一下简述，希望可以对同行或者是同工程的人带来一些借鉴和价值。
关键词：模具；激光加工；钣金工艺
1 引言
传统的钣金工艺包括折弯、冲裁、剪板等，在用这些方法进行加工的时候总是和模具息息相关的，经常一个产品的生产过程就要配备几十套甚至上百套的模具。这种大量的使用模具，不但会使产品的资金成本和时间成本增加，还由于模具自身所具有的回弹效应，从而使产品加工的精确度降低，使产品的重复性受到影响，而且对生产效率的提高和生产工艺的变更都不利。由于市场竞争压力的不断加大，传统的钣金工艺已经不可以满足现在市场的需求，所以急需一种新型的加工工艺来改变此种局面。而激光加工技术就是一种全新的不需要模具的加工技术，在钣金工艺中应用激光加工技术，不仅可以节省大量的模具，缩短产品的生产时间，降低生产的成本，而且还能够增加产品精确度，是和市场发展需要相适应的一种新型的工艺技术。
2 激光简介
激光属于相干光其中的一种，具有平行性、相干性和单色性的特点，能量密度大，方向性良好。其因为具有独特的特点所以被广泛地应用在激光光谱、激光打标、激光雷达、激光测距、激光武器、激光切割、激光指示器、激光唱片、激光美容、激光矫视、激光成像、激光快速成型、激光扫描等方面，并且具有很大的发展潜力。
3 激光加工技术具有的特点
当激光束在被加工的材料表面的某一点聚焦的时候，光能可以在一瞬间转化成热能，从而生成上万度的高温，材料在瞬间可以达到熔点温度并迅速的熔化，当温度继续上升达到沸点的时候，材料可以发生汽化，就在被切除的地方形成一个小孔洞，而被切除后剩下的材料可以在汽化的过程中被蒸发掉，不产生残余。
利用激光技术加工材料实际上就是待加工的材料因为局部温度的急剧上升从而持续的发生液化及汽化现象的过程。激光加工技术能够实现传统钣金加工很难完成的零件的加工。当需要在一个箱体比较大的钢件上钻出很多大小不一的孔的时候，传统的钣金工艺很难做到，但是利用激光技工技术就可以完成。并且，在对同样的零件进行连续的加工时，激光加工技术速度更快，准确性更高，市场的竞争力就更强。激光加工在二维平面中柔性更高。比如在用激光切割机进行切割的时候，工件一般都是固定住的，而切割机的割头是能够移动的，不但能够避免加工时死角的出现，而且还可以提高加工材料的利用率，简化加工的设备。激光加工的设备不是靠设置模具、控制零件或改变加工的路线来进行的，而是依靠计算机系统的控制来完成的。所以激光加工技术中没有刀具的变形或磨损等问题，可以经过数控来完成，并且完成的质量好，精度高。
4 激光加工技术在钣金工艺中的应用
激光加工技术在钣金工艺中有着广泛的应用，本文将从以下5个方面（激光打孔技术、激光切割技术、激光刻蚀技术、激光成形技术、激光焊接技术）分别进行下介绍。
4.1 激光打孔技术在钣金工艺中的应用
激光打孔技术是最早的大规模的应用到实际生产中的激光加工技术，与电化学打孔，超声波打孔等相比，其明显的展现出效率高，通用性强，效果好，成本低的优点并且精确度特别的好。在钣金工艺中，激光打孔技术可以准确的打出和表面呈许多不同的角度的孔，并且对于复合材料，薄壁材料，粘性材料，脆性材料等不同性质的材料都可以打出微小孔和深小孔。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆孔径的大小取决于聚焦光斑的大小，一般能够用钣金工件的热系数和激光的功率密度来计算得出固体激光可以打的最大孔的深度。并不是所有的工件都可以使用激光进行打孔，导热性好，激光反射性强，蒸汽压力低熔点高的工件不适宜采用激光打孔；在加大台阶孔和孔的时候，不可以使用激光进行打孔，并且当孔径大于1.524毫米的时候，可以使用激光套料法进行打孔。
4.2 激光切割技术在钣金工艺中的应用
在钣金工艺中，利用激光及科技可以缩短加工的工期，提高加工的精度和开发速度，并且降低成本，省略掉更换冲压模具的环节，从而得到广泛的运用。近几年来，由于在纺织机械产品中，无切削，少切削和钣金件占据的位置越来越大，所以竞争十分的激烈，使用激光切割落料，不需要使用模具，可以节省模具的投入，缩短准备时间，而且激光切割机的切割速度特别的快，使得生产效率也得到了提高。但是因为激光切割加工的速度一直在不断的提高，使得工件加工热所能影响的范围越来越小，热变形量也跟着减小，同时，因为二氧化碳激光发生器稳定性提高，致使激光切割面光洁度增强，工件静止的加工方式也减少了震动。
激光切割技术通常可以加工一些很难进行加工的零件，比如说大多数的不锈钢箱体，由于体积比较大，用传统的加工方法很难进行，但是激光切割技术却可以轻松的完成，提高了准确性。
4.3 激光刻蚀技术在钣金工艺中的应用
因为激光刻蚀技术具有节能、高效、无接触、环保、灵活性高、无磨损、标记永久等特点，所以激光刻蚀技术在材料制造、加工、科研、测绘等许多领域已经得到了广泛的应用。在钣金工艺中，如果要用激光刻蚀出理想的符号或标记，仅仅需要在控制系统中设置好参数和程序就可以达到目的，产品完全是由设计的思路来进行控制的，可以做到产品可控，成本可控，经济效益非常显著，并且全程无污染，符合绿色环保的要求。
4.4 激光成形技术在钣金工艺中的应用
激光成形技术是一种不需要模具而成形的技术，在近些年来已经得到了发展。它使无模具生产成为了可能，可以分为两种技术：激光弯曲成形技术和激光冲击成形技术。
激光弯曲成形技术即钣金工件局部的表面在光束的照射下受热，然后使用冷却介质将工件迅速进行冷却，使局部生成温度应力从而产生形变的一种技术。成形所需时间长短主要取决于工艺参数和工件材料的特性，零件的形变程度和方式是由计算机程序来进行控制的，所以要及时维护物理影响因素库和计算机数据库，保证信息的完整性和准确性。
激光冲击成形技术即用激光对钣金工件的覆盖层面进行照射，然后通过覆盖层受热蒸发而产生的冲击波达到塑性形变目的的一种技术，它是一种冷加工的工艺技术，适合应用在自动化生产过程中。
4.5 激光焊接技术在钣金工艺中的应用
激光焊接技术在近年来发展迅速并且在航空、航天、汽车工业中应用很广泛，能够焊接各种合金、金属、陶瓷材料和复合材料。和传统的焊接技术相比较，激光焊接技术能够使得单位长度的焊缝在一瞬间快速获取更大密度的能量，焊接的速度更快，焊缝受到形变和热量的影响更小，焊接头物理力学性能也不会因为焊接而变差。
5 小结
综上所述，激光加工技术在钣金工艺中有很广泛的应用，并且利用这种技术，不仅可以使生产加工的工期缩短，而且可以降低成本，提高准确度，节省模具，具有节能，高效，优质的有点。但是激光加工技术全面的推广还受到很多因素的限制，所以还有待进一步的进行研究。相信在不久的将来，激光加工技术一定会得到更好的应用，给人们带来更多的便利。
参考文献：
[1] 杜智燕.李宁 激光加工技术在钣金工艺中的应用探讨[J]-科技与生活 2012(9)
[2] 莫非 钣金工艺中激光加工技术的应用[J]-电子世界 2013(10)
[3] 戴志文 钣金工艺中激光加工技术的应用[J]-城市建设理论研究 2014(10)
论文作者:伍思恒
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/11
标签：激光论文; 加工论文; 技术论文; 钣金论文; 工艺论文; 工件论文; 模具论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;