激光切割工藝在鋁板加工的應用優點優勢

　　【中國幕墻網】該技術采用激光束照射到鋼板表面時釋放的能量來使不銹鋼熔化并蒸發。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率為500～2500瓦。該功率的水平比許多家用電暖氣所需要的功率還低，但是，通過透鏡和反射鏡，激光束聚集在很小的區域。能量的高度集中能夠進行迅速局部加熱，使不銹鋼蒸發。此外，由于能量非常集中，所以，僅有少量熱傳到鋼材的其它部分，所造成的變形很小或沒有變形。利用激光可以非常準確地切割復雜形狀的坯料，所切割的坯料不必再作進一步的處理。

　　在Igor Sikorsky開始他的航天生涯時，首先嘗試了垂直式飛行，幷于1909年建立了飛機原型。 

　　后來他認為，該階段的技術無法支持旋翼飛機的開發，因此他很快就改為研究固定翼飛行器。他在俄國的時候設計了許多成功的飛行器，后來移民美國，1925年在紐約州長島建立了Sikorsky Aircraft公司。Sikorsky是一名成功的航天先驅，他設計的是以陸地為基地、固定機翼的飛行器和飛行船。

　　二十世紀三十年代航空技術的發展給Sikorsky帶來機會，使他可以重新研究垂直式飛行。因為旋翼飛機必須具備簡潔的結構和輕型的引擎，這兩方面的要求終于可以在技術上得到實現。1939年，他將航天技術上的知識應用到VS-300機型上，該系統是世界上首架實用的旋翼飛機。從那以后，該公司成為直升飛機的主要生產商，不僅生產軍用/商用飛機，也進行技術開發應用，其中包括了X2演示機型（如圖1a）。

　　現在，重于空氣的直升機飛行已經成為可能，但是還需要大大降低機身的重量。在航天航空領域，對旋翼飛機的主要要求就是提高結構中每個零部件的效率。機身結構上的少許增加可能導致有效載荷的嚴重損失。載荷的損失和燃料承載能力的降低可能導致整體設計的失敗。  

　　在旋翼飛機結構的設計中，輕型材料的使用十分重要，例如UH-60A黑鷹的設計（圖1b）。鈦、鎂、鋁和更多的復合材料被廣泛用于旋翼飛機的制造中。鈦是Sikorsky旋轉器結構設計中的主要材料，而鎂是變速器結構的主要材料，鋁是機身零件的主要材料。復合材料正更多的被用于葉片、旋翼頭零件和機身結構中。

　　旋轉器零部件和變速器的制造是采用大型金屬坯鍛造而成的。機身也包含了一些采用鍛造材料的零件，但是，機身零件絕大多數采用鋁板。傳統上，使用7000系列鋅基鋁合金來進行加工，這是因為該合金具有良好的靜止力度和疲勞強度。雖然7000系列鋁材料很適合航空應用，但是它們不耐高溫。快速加溫，如焊接和激光切割等操作，會導致微裂痕。微裂痕導致疲勞強度的降低。焊接和激光切割是兩種產生熱致微裂痕的加工。

　　激光切割的優勢在于能快速、準確的將鋁箔加工成不同的形狀，該技術優勢使得激光切割設備剛實現商業化就吸引了許多航空公司。二十世紀七十年代，主要的制造商對激光切割技術進行了評估，他們發現，激光加工產生的微裂痕對零件的疲勞特性所產生損害是不允許的。潛在的增重損害了制造業的利益，就使得激光切割技術被主要的機身制造商們束之高閣。

　　除了微裂痕的問題，人們還發現激光切割技術的參數很難控制，幾乎無法進行檢驗。在目前的國際制造業市場，對所有加工和特征參數的檢驗進行嚴格的控制日益重要，因為這些加工工作更多的被外包給外圍的供貨商。

　　質量和加工控制是至關重要的。任何給加工帶來不確定因素的過程都必須加以控制或者直接排除。以往，激光切割給不同生產批次之間的質量控制和一致性帶來了巨大的挑戰。 

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