摘要:激光制造是對一個國家國民經濟影響最大的激光技術應用領域,包括船舶在內的運輸機械輕型化和短流程制造是工業發展的新方向,激光是實現這一目標的首選手段。本文首先簡單介紹了激光制造在國內外的應用現狀,然后通過對影響激光制造過程的關鍵光束特性的分析,探討了激光技術在船舶制造中的優越性、經濟性以及可行性,最后介紹了現代激光制造技術的應用前景。
關鍵詞:激光制造 運輸機械 光束質量 焊接 切割
前言
激光科學與工程是一個完整的科學體系,隨著科學的進步,光子技術逐漸被人們發現、認識和利用,逐漸成為一個具有無限性和可持續性發展的科學領域,既是傳統科學的繼承,又是現代科學的先導。光子技術將超越電子學,在科學領域逐漸發揮其先導性作用,引起科學界又一次革命性變化。
激光作為一種新型的能源用于工業制造,區別于傳統制造方式,是對力加工、火焰加工、電加工等傳統加工方式的挑戰,將逐步完成對傳統加工方式的技術改造,煥發出極大生產力,最終取而代之。激光制造和信息與通訊、醫療保健與生命科學、國防是世界范圍內激光技術應用最主要的四個領域,其中激光制造所占比例最大,同時也是發展最快、對一個國家國民經濟影響最大的激光技術應用領域。隨著激光技術的不斷發展,以更短波長、更高能量、更高品質的激光作為能源的新型激光制造系統不斷涌現,推動著激光制造技術應用范圍的拓展,許多過去認為不可能完成的任務,激光都做到了,被譽為“未來制造系統共同的加工手段”,從具有微小結構的芯片,到大型飛機的制造,激光都是不可或缺的重要手段。
1 激光制造在船舶制造中應用的國內外現狀
1.1 激光制造在運輸機械制造中的優越性
激光制造是將激光作為一種能源,利用光子能量這個新型能源的加工方式,通過光纖或者鏡組以非常高的速度實現對光的傳遞,從而完成加工任務的過程。激光制造具有一系列傳統制造方法不具備的優點,如:加工速度快、效率高、噪音小、可在空氣中傳輸、容易實現自動化等,而且隨著工業發展和人們對激光技術認識水平的不斷提高,激光在運輸機械制造過程中所占的比例在一定程度上體現了制造水平。