文章導(dǎo)讀：

用剪床下料成形復(fù)雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動(dòng)剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發(fā)展了數(shù)控步?jīng)_與電加工技術(shù)。各種切割下料方法都有其有缺點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。

CO2激光切割機(jī)技術(shù)比其他方法的明顯優(yōu)點(diǎn)是：

（1）切割質(zhì)量好。切口寬度窄（一般為 0.1--0.5mm）、精度高（一般孔中心距誤差0.1--0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1--0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般Ra為 12.5--25μm）,切縫一般不需要再加工即可焊接。

（2）切割速度快。例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳鋼切割速度為1.6m/min；2mm 厚的不銹鋼切割速度為3.5m/min,熱影響區(qū)小,變形極小。

（3）清潔、安全、無(wú)污染。大大改善了操作人員的工作環(huán)境。當(dāng)然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超過(guò)電加工；就切割厚度而言難以達(dá)到火焰和等離子切割的水平。但是就以上顯著的優(yōu)點(diǎn)足以證明：CO2激光切割機(jī)已經(jīng)和正在取代一部分傳統(tǒng)的切割工藝方法,特別是各種非金屬材料的切割。它是發(fā)展迅速,應(yīng)用日益廣泛的一種先進(jìn)加工方法。

九十年代以來(lái),由于我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)激烈,每個(gè)企業(yè)必須根據(jù)自身?xiàng)l件正確選擇某些先進(jìn)制造技術(shù)以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此CO2激光切割技術(shù)在我國(guó)獲得了較快的發(fā)展。

CO2激光切割機(jī)的工業(yè)應(yīng)用

世界第一臺(tái)CO2激光切割機(jī)是二十世紀(jì)七十年代的誕生的。三十多年來(lái),由于應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,CO2激光切割機(jī)不斷改進(jìn),目前國(guó)際國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)從事生產(chǎn)各種CO2激光切割機(jī)以滿足市場(chǎng)的需求,有二維平板切割機(jī)、三維空間曲線切割機(jī)、管子切割機(jī)等。根據(jù)美國(guó)激光工業(yè)應(yīng)用權(quán)威雜志“Industrial Laser Solution”2000年度報(bào)告統(tǒng)計(jì)：1999年全世界共銷售的激光切割系統(tǒng)（主要是CO2激光切割系統(tǒng)）為3325臺(tái),共11.74億美元。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國(guó)目前每年生產(chǎn)CO2激光切割機(jī)近100臺(tái),共1.5億元人民幣。雖然激光切割的發(fā)展趨勢(shì)較快,但應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大。至2003年我國(guó)已在工業(yè)生產(chǎn)中使用的CO2激光切割系統(tǒng)累計(jì)已達(dá)500臺(tái)左右,約占全世界正運(yùn)行系統(tǒng)總量的1.5%。

CO2激光切割機(jī)的購(gòu)置者主要是兩類單位：

一類是大中型制造企業(yè),這些企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品中有大量板材需要下料、切料,并且具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力；

另一類單位是加工站（國(guó)外稱Job Shop）,加工站是專門對(duì)外承接激光加工業(yè)務(wù)的,自身無(wú)主導(dǎo)產(chǎn)品。它的存在一方面可滿足一些中小企業(yè)加工的需要；一方面在初期對(duì)推廣應(yīng)用激光切割機(jī)起到宣傳示范的作用。

1999年美國(guó)全國(guó)共有激光加工站2700家,其中51%從事激光切割工作。八十年代我國(guó)激光加工站主要從事激光熱處理工作,九十年代后,激光切割機(jī)及攻站逐步增加。在此基礎(chǔ)上隨著我國(guó)大中型企業(yè)體制改革的深入和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng),越來(lái)越多的企業(yè)將采用CO2激光切割機(jī)。

從目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況分析,CO2激光切割機(jī)廣泛應(yīng)用于<12mm厚的低碳鋼板、<6mm厚的不銹鋼板及<20mm厚的非金屬材料。對(duì)于三維空間曲線的切割,在汽車、航空工業(yè)中也開(kāi)始獲得了應(yīng)用。

目前適合采用CO2激光切割機(jī)的產(chǎn)品大體上可歸納為三類：

第一類：從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度不宜制造模具的金屬鈑金件,特別是輪廓形狀復(fù)雜,批量不大,一般厚度<12mm的低碳鋼、<6mm厚的不銹鋼,以節(jié)省制造模具的成本與周期。已采用的典型產(chǎn)品有：自動(dòng)電梯結(jié)構(gòu)件、升降電梯面板、機(jī)床及糧食機(jī)械外罩、各種電氣柜、開(kāi)關(guān)柜、紡織機(jī)械零件、工程機(jī)械結(jié)構(gòu)件、大電機(jī)硅鋼片等。

第二類：裝飾、廣告、服務(wù)行業(yè)用的不銹鋼（一般厚度<3mm）或非金屬材料（一般厚度<20mm）的圖案、標(biāo)記、字體等。如藝術(shù)照相冊(cè)的圖案,公司、單位、賓館、商場(chǎng)的標(biāo)記,車站、碼頭、公共場(chǎng)所的中英文字體。

第三類：要求均勻切縫的特殊零件。最廣泛應(yīng)用的典型零件是包裝印刷行業(yè)用的模切版,它要求在20mm厚的木模板上切出縫寬為0.7~0.8mm的槽,然后在槽中鑲嵌刀片。使用時(shí)裝在模切機(jī)上,切下各種已印刷好圖形的包裝盒。國(guó)內(nèi)近年來(lái)應(yīng)用的一個(gè)新領(lǐng)域是石油篩縫管。為了擋住泥沙進(jìn)入抽油泵,在壁厚為6~9mm的合金鋼管上切出<0.3mm寬的均勻切縫,起割穿孔處小孔直徑不能>0.3mm,切割技術(shù)難度大,已有不少單位投入生產(chǎn)。

國(guó)外除上述應(yīng)用外,還在不斷擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。

（1）采用三維激光切割系統(tǒng)或配置工業(yè)機(jī)器人,切割空間曲線,開(kāi)發(fā)各種三維切割軟件,以加快從畫(huà)圖到切割零件的過(guò)程。

（2）為了提高生產(chǎn)效率,研究開(kāi)發(fā)各種專用切割系統(tǒng),材料輸送系統(tǒng),直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等,目前切割系統(tǒng)的切割速度已超過(guò)100m/min。

（3）為擴(kuò)展工程機(jī)械、造船工業(yè)等的應(yīng)用,切割低碳鋼厚度已超過(guò)30mm,并特別注意研究用氮?dú)馇懈畹吞间摰墓に嚰夹g(shù),以提高切割厚板的切口質(zhì)量。因此在我國(guó)擴(kuò)大CO2激光切割機(jī)的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,解決新的應(yīng)用中一些技術(shù)難題仍然是工程技術(shù)人員的重要課題。