激光加工技术在工程机械制造中的应用 

激光加工技术在工程机械制造中的应用 

王昊

(德中（天津）技术发展股份有限公司 天津市西青区 300392)

摘要：本文详细探讨了激光加工技术在工程机械制造中的应用，着重分析了激光切割、激光焊接及激光打标等技术在提高生产效率、产品质量及降低生产成本方面的优势，展现了激光加工技术的精准性、高效性及广泛应用前景，能够为工程机械制造业的可持续发展提供了新的动力。

关键词：激光加工技术；工程机械制造；激光切割；激光焊接

引言：在当今社会，工程机械作为推动基础设施建设和工业发展的核心力量，其制造技术的不断创新与提升显得尤为关键。激光加工技术，以其独特的高精度、高效率、低污染等特性，正在逐步改变着传统的工程机械制造方式。本文将深入剖析激光加工技术在工程机械制造中的应用，展现其在现代制造业中的重要作用。

一、激光加工技术在工程机械制造中的应用概述

激光加工技术以其独特优势，在工程机械制造领域得到了广泛应用，该技术利用激光束与材料相互作用，实现了高效、精准的切割、焊接和打标等加工需求。应用激光加工技术以后，工程机械制造企业在提升产品质量、降低生产成本的同时，也显著提高了生产效率。这种技术的深入渗透，不仅为工程机械制造行业带来了技术创新，更推动了整个行业的持续发展与进步。

二、激光加工技术在工程机械制造中的应用

（一）激光切割在工程机械制造中的应用

激光切割，作为现代激光加工技术，以其独特的优势在工程机械制造领域中“发光发热”，不仅能够实现高效、精准的切割［1］，更能够在保证产品质量的同时，显著提升生产效率，因此受到广大制造企业的青睐。

例如，从切割速度的角度来看，激光切割技术远胜于传统的机械切割或火焰切割方法，激光束以极高的速度在材料表面移动，能够在短时间内完成大面积材料的切割，大幅提升了生产效率，也使得企业能够更快地响应市场需求，缩短产品上市时间。此外，激光切割在精度上也有着很大优势，其高能量密度的激光束能够在极短的时间内将材料局部熔化并蒸发，形成精细的切口。相较于传统方法，激光切割的切口更平滑、更规则，大大减少了后续处理的难度。这对于工程机械制造中需要高精度的零部件加工来说，无疑是一个巨大的优势。最后，激光切割的热影响区小，有效减少材料在切割过程中的热变形，这对于保持材料的原始性能和结构是很重要的，特别是在处理高硬度、高脆性的金属材料时，激光切割技术能够避免材料在切割过程中的开裂和变形，从而保证产品的质量和稳定性。

（二）激光焊接在工程机械制造中的应用

激光焊接是一种利用激光束进行焊接的方法，具有焊接速度快、焊接强度高、热影响区小等优点。在工程机械制造领域，激光焊接技术的应用能够帮助提高生产效率、保证产品质量，并推动行业的创新发展［2］。

一是针对大型构件的拼接。激光焊接技术有助于提高焊缝的美观度和焊接强度，在工程机械制造过程中，大型构件的拼接是一项关键任务，其质量直接关系到产品的整体性能和安全性。激光焊接通过精确控制激光束的能量和焦点位置，能够实现焊缝的均匀熔化和快速凝固，从而形成美观且牢固的焊缝。这不仅提高了产品的外观质量，更确保了焊接接头的强度和稳定性；二是对于零部件的连接。在工程机械制造中，零部件的连接质量对于产品的整体性能和使用寿命具有重要影响。激光焊接通过局部加热和快速冷却的方式，能够在保证焊接强度的同时，减少热影响区的范围，降低焊接变形和残余应力的产生。此外，激光焊接还能够实现不同材料之间的异种金属焊接，拓展了工程机械制造中材料选择的范围。三是随着科技的不断发展，自动化和智能化技术已经广泛应用于各个领域。在激光焊接过程中，引入自动化设备和智能化控制系统，可以实现对焊接参数的精确控制和调整，提高焊接的一致性和稳定性。同时，自动化和智能化操作还能够降低人工操作的误差和劳动强度，提高生产效率和产品质量。

（三）激光打标在工程机械制造中的应用

激光打标技术，是现代标识领域的代表，凭借精准、高效、持久等独特优势，无论是零部件的追溯标识，还是产品信息的精确刻印，激光打标都能提供卓越的解决方案，提升制造效率和品质。

例如，激光打标技术可实现清晰且精确的标识，在工程机械制造过程中，对产品进行准确的标识是很重要的，关乎产品的追溯和防伪，也影响着产品的市场形象和竞争力。激光打标通过高能量密度的激光束在工件表面瞬间汽化，留下清晰的标记，无论是文字、图案还是二维码，都能实现极高的分辨率和精度，为企业提供了优质的标识解决方案［3］，有效提升了产品的附加值和市场认可度。此外，激光打标技术的永久性好，适用于工程机械的长期使用环境。工程机械通常需要在各种恶劣环境下运行，因此对标识的耐久性要求极高。激光打标形成的标记具有极高的耐磨、耐腐蚀性能，即使在长期使用和恶劣环境下，也能保持清晰不褪色。这为企业提供了可靠的标识手段，有助于维护产品的品牌形象和市场信誉。再者，激光打标技术具有无污染的特点，符合绿色环保的发展趋势。相较于传统的机械刻印或化学腐蚀等标识方式，激光打标无需使用任何化学试剂，不会对环境和产品造成污染。这不仅有助于企业的绿色生产，也符合现代社会对环保和可持续发展的要求。最后，激光打标技术的自动化和批量操作特性，有助于提高生产效率。在工程机械制造中，大量的产品需要进行标识处理，传统的手工标识方式不仅效率低下，而且容易出错。激光打标技术可以与生产线实现无缝对接，通过编程控制实现自动化和批量操作，极大地提高了生产效率。

（四）激光加工技术助力工程机械制造行业创新发展

激光加工技术，以其高效、精准和环保的特性，正逐渐成为工程机械制造行业创新发展的核心驱动力。面对全球制造业竞争加剧和市场需求不断升级的挑战，工程机械制造企业纷纷将激光加工技术引入生产线，以期实现生产效率的提升、产品质量的改善以及创新能力的增强。引入激光切割、焊接和打标等技术，企业能够实现自动化和智能化生产，从而大幅缩短生产周期，降低生产成本。此外，激光加工的高精度特性也减少了后续处理工序，进一步提高了生产效率。

此外，激光加工能够精确控制材料的加工过程，实现微米级甚至纳米级的加工精度，从而显著提升产品的外观质量和性能稳定性，激光加工还能减少热影响区，降低材料变形和开裂的风险，进一步提高产品质量。最后，推动行业创新发展是激光加工技术应用的终极目标，随着激光技术的不断进步和成本的降低，其在工程机械制造中的应用范围将不断扩大。相信在技术日益成熟的条件下，激光加工技术有望与智能制造、数字化制造等先进技术相结合，构建更加高效、智能和绿色的生产线，促使工程机械制造企业提升核心竞争力，实现可持续发展。

结语：激光加工技术在工程机械制造中的应用已经取得了显著成效，其在提高生产效率、产品质量及降低生产成本方面的优势得到了充分展现。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，激光加工技术将在工程机械制造中发挥更加重要的作用，为行业的可持续发展提供有力支持。

参考文献：

[1] 尹杰,董松金,刘言学,等.激光加工技术在工程机械制造中的应用探讨[J].工程机械, 2011, 42(9):4.DOI:10.3969/j.issn.1000-1212.2011.09.015.

[2] 刘鹏,马立强,李峰西.激光加工技术在工程机械制造中的应用[J].锻压装备与制造技术, 2023, 58(4):61-64.

[3] 李英民.激光加工技术在工程机械制造中的应用探讨[J].山东工业技术, 2018(16):1.DOI:CNKI:SUN:SDGJ.0.2018-16-039.