伊恩 1917 年，阿尔伯特·爱因斯坦发表了第一篇承认激光背后科学的论文。经过几十年的研究和开发，西奥多·迈曼 (Theodore Maiman) 于 1960 年在休斯研究实验室展示了第一台功能正常的激光器。到 1967 年，激光器被用于在金刚石模具上钻孔和切割金属。激光功率提供的优势使其在现代制造中的使用变得普遍。

一，激光切割机对比于传统工艺的优势

1，激光在切割方面的用途

激光用于切割金属以外的多种材料，激光切割已成为现代钣金车间的重要组成部分。在该技术易于获得之前，大多数车间依靠剪切和冲压来从平面材料制造工件。剪刀有多种款式，但都进行单次线性切割，需要多次设置才能创建零件。当需要弯曲形状或孔时，剪切不是一种选择。当不能使用剪切机时，冲孔是首选操作。标准冲头有各种圆形和直线形状，当所需形状非标准时，可以制作特殊形状。对于复杂的形状，将使用 CNC 转塔冲床。炮塔上装有几种不同类型的冲头，按顺序组合时，可提供所需的形状。

与剪切不同，激光切割机可以在一次设置中生成任何所需的形状。对现代激光切割机进行编程仅比使用打印机稍微困难一些。激光切割机无需专用工具，如特殊冲头。去除特殊工具可减少交货时间、库存、开发成本和过时工具的风险。激光切割还消除了与锐化和更换冲头以及维护剪切机切割边缘相关的成本。与剪切和冲压不同，激光切割也是一种非接触式活动。剪切和冲压过程中产生的力会导致毛刺和零件变形，必须进行二次加工处理。激光切割不会对原材料施加任何力，而且很多时候激光切割的零件不需要去毛刺。

其他灵活的热切割方法如等离子和火焰切割也可用，它们通常比激光切割机便宜。然而，在所有热切割操作中，都有一个热影响区或 HAZ，在该区域中金属的化学和机械性能发生了变化。HAZ 会削弱材料并导致其他操作（例如焊接）出现问题。与其他热切割技术相比，激光切割零件的热影响区很小，减少或消除了对其进行处理所需的二次加工。

2，激光在焊接方面的用途

激光不仅适用于切割，还适用于接合。与更传统的焊接工艺相比，激光焊接具有许多优势。与切割一样，焊接也会产生热影响区。在燃气轮机或航空航天部件等关键部件上进行焊接时，必须控制其尺寸、形状和特性。与激光切割一样，激光焊接的热影响区非常小，与其他焊接技术相比具有明显的优势。与激光焊接最接近的竞争对手钨惰性气体或 TIG 焊接使用钨电极产生电弧来熔化被焊接的金属。电弧周围的极端条件会导致钨随着时间的推移而劣化，从而导致焊接质量发生变化。

激光焊接不受电极磨损的影响，因此焊接质量更一致，更易于控制。激光焊接是关键部件和难焊材料的首选，因为该工艺稳健且可重复。激光的工业用途不仅限于切割和焊接。激光用于制造几何尺寸只有几微米的非常小的零件。激光烧蚀用于去除零件表面的铁锈、油漆和其他东西，并为零件涂漆做准备。使用激光打标是环保的（没有化学物质），快速且永久。激光技术非常通用。

二，激光切割机的优势

一切都是有代价的，激光也不例外。与其他工艺相比，工业激光应用可能非常昂贵。虽然不如激光切割机好，但高清等离子切割机可以创建相同的形状，并以很小的成本提供具有较小热影响区的干净边缘。进入激光焊接也比其他自动焊接系统更昂贵。一套完整的激光焊接系统可以轻松超过 100 万美元。

像所有行业一样，很难吸引和留住熟练的工匠。寻找合格的 TIG 焊工是一项挑战。寻找具有激光经验的焊接工程师也很困难，找到合格的激光焊工几乎是不可能的。经验丰富的工程师和焊工都需要开发稳健的焊接操作。维护也可能非常昂贵。激光发电和传输需要复杂的电子和光学。找到能够对激光系统进行故障排除的人员并不容易。这通常不是在当地贸易学校可以找到的技能，因此服务可能需要制造商的技术人员来访。原始设备制造商的技术人员很忙，交货时间长是影响生产计划的常见问题。尽管工业激光应用可能很昂贵，但拥有成本将不断提高。小型、廉价的台式激光雕刻机的数量以及激光切割机的 DIY 计划表明拥有成本正在下降。激光功率清洁、精确且用途广泛。即使考虑到这些缺点，也很容易理解为什么我们会继续看到新的工业应用。