私たちの日常生活、工業生産の中で、鉄鋼、アルミニウム、銅は最も応用量の多い金属材料です。鉄鋼の貯蔵量が多く、コストが低く、歴史が古く、銅の価格は比較的高く、家電、電池、電子製品などの分野で使用されることが多く、鉄鋼と銅材料はいずれも大きな問題に直面する。それは錆であり、持続的な酸化錆である。比較的に言えば、アルミニウム質材料は優位性があり、アルミニウムも表層酸化が現れるが、表層のアルミナは遮断作用を発揮し、内部の材質は酸化錆を続けることはなく、しかもアルミニウム材料は価格が手頃で、材質が軽く、アルミニウム合金の硬度が大きく、高温に耐え、高速鉄道機関車、宇宙飛行機、旅客機などのハイエンド分野に広く応用されている。

アルミニウム金属製品の応用は広範である

アルミニウム材の貯蔵量は巨大で、優れた可塑性、延性を持ち、コストは高くなく、用途は広く、特に現在の中国は工業製造期、大規模建築期にあり、需要はさらに大きくなったため、我が国はすでに世界最大のアルミニウム材消費国となった。日常的にアルミニウム窓、アルミニウム建築構造、アルミニウム材衛浴製品がよく見られます。人々がよく搭乗する高速鉄道、航空機、さらには宇宙ロケットにもアルミニウム金属部品が大量に採用されており、剛性を維持すると同時に、重量を大幅に軽減し、軽量化の概念を推進することができ、しばしば鉄鋼の代わりにアルミニウム合金を採用している。

自動車の面では、アルミニウム材の特性もメーカーの愛顧を受けており、アウディA 8、テスラ、キャデラック、奇瑞ジャガーランドローバーなどの車種はアルミニウム製構造を大規模に使用している。テスラが開発・製造したModel S全アルミニウム車体は軽量化と高強度特性を持ち、その車体と前後のサスペンションのほとんどの材料にアルミニウム材を採用している。アルミニウムの応用はこれだけではなく、コンテナ輸送、洪水防止施設、橋梁建設、日常用品、家庭電器、機械設備などの分野でアルミニウムとアルミニウム合金を大量に使用している。

レーザ加工アルミニウム技術

アルミニウムと銅の伝統的な切断方法は機械的切断であり、例えば砥石、鋸刃であるが、大きな粉塵と材料損失をもたらす。アルミニウム合金の応用市場の急速な発展に伴い、その需要量も日増しに増大し、新しいアルミニウム材の加工を開発することは特に重要であり、レーザー加工技術はその中で良い選択である。アルミニウム材は高反材料に属し、レーザ光の吸収率は高くなく、反射光はレーザヘッド部材にダメージを与えることもある。数年前、海外のレーザーメーカーは光学部品を防護改良し、高反抵抗の設計を実現した。光アイソレータをビームコンバータ伝送ファイバに組み込むことにより。すべてのシャッタと光結合には光路分離機能があります。プロセスウィンドウのきめ細かな開発に合わせて、高反射材料のカッターにする。

高反射の問題を解決して、レーザー加工アルミニウム材の応用は開けて、パワーを高めさえすれば、現在すでに50 mm以上の厚さのアルミニウム板を切断することができて、もちろん現実によく使われるアルミニウム板はすべて中薄の厚さのものです。

溶接の面では、純粋なアルミニウム材は溶接性が悪く、はんだやフラックスを入れて接合を実現する必要があるが、現実にはアルミニウム材をよりよく応用するために、アルミニウム合金を使用することが多く、よく添加される合金元素は銅、マグネシウム、亜鉛、シリコン、マンガンなどである。アルミニウム合金はレーザ溶接をうまく利用することができ、例えば中車傘下の機関車会社はすでに高出力CO 2レーザ溶接機関車のかご体を採用している。また、光ファイバレーザ、半導体レーザはいずれもアルミニウム合金溶接に応用できる。ここ数年、新エネルギー自動車業界の台頭により、動力電池のアルミニウム合金殻密封技術は、大量のレーザー溶接を使用し、大族、ウィンなどの設備メーカーに良い注文をもたらした。

特筆すべきは、アルミニウム材金属部品はドア、窓フレーム、カーテンフレーム、事務机、椅子、家具、景観建築構造などの一般的な分野で使用量が多いが、レーザー光の中で低出力の溶接のため、すでに現れた柔軟なハンドヘルド溶接設備は、鉄鋼薄板、管材で大量に使用されており、将来的にはレーザーハンドヘルド溶接も小型アルミニウム合金部品の応用に入ることは必至であり、これはハンドヘルド溶接により大きな需要潜在力をもたらすだろう。