文稿/廣州特域機電有限公司

激光加工是依靠光束輻射的熱能量與(yu) 材料相互作用，實現了材料之間的瞬間氣化、分裂、熔融或改性等效果，達到人們(men) 所需要的工件加工要求的結果，稱之為(wei) 激光製造或者激光加工。如今激光加工在我國迅速推廣開來，並已經滲透到上百個(ge) 行業(ye) 的產(chan) 線上。

激光加工已被證明最容易、最適合在金屬材料上應用，粗略統計在當前全球的所有激光加工應用，金屬材料加工占據了超過85%的比重。但是，目前在金屬加工上，以普通鋼鐵材料加工占據大部分，鋼鐵材料應用量無疑是最大，特別是不鏽鋼、合金鋼已經用於(yu) 生活方方麵麵了。然而激光在其他金屬材料，如銅、鋁以及其他有色金屬的應用量還是很少，銅與(yu) 鋁合金是許多工業(ye) 產(chan) 品最開始的基礎材料，它具備優(you) 質的導電率、傳(chuan) 熱性、抗腐蝕和耐磨性能。鋁合金具有很高強度，是實現輕量化的好材料，但本文重點談的是銅材料。

銅的激光切割與(yu) 焊接

銅一直以來是一種身價(jia) 不低的金屬材料，特別是今年以來國際大宗期貨鋼材、塑料、銅、鋁、紙板等價(jia) 格紛紛上漲了不少。常見銅材料有純銅、黃銅、紫銅等多個(ge) 種類，材料形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等。其實銅是一種古老的金屬，現代出土了很多珍貴的數千年前的青銅器，因此銅材料的工藝、加工質量提升，是一個(ge) 非常重要的工作。激光加工銅材料將會(hui) 是一個(ge) 非常有前景的選擇。

銅板、銅片與(yu) 銅管三種形狀應該是最適用激光切割的，但是銅屬於(yu) 高反射性材料，在古代還會(hui) 用銅片做成鏡子，對激光束的吸收性較低，很多時候是低於(yu) 30%，相當於(yu) 有70%的激光被反射，不僅(jin) 造成能量損耗浪費，而且反射光還容易造成加工頭、鏡片、激光器等部件損壞。因此在以往較長一段時間銅都是激光切割一大挑戰。

CO2激光切割機可以較好地切割厚材料，也可以切割銅，但必須在銅片上塗一層石墨噴霧劑或氧化鎂，以防止反射而損壞設備。銅對光纖激光束吸收率很低，但廠商在產(chan) 品結構設計上做了隔離裝置，最早是nLight推出了抗高反材料的光纖激光器，後來國內(nei) 的中科光匯、飛博等廠商都推出了抗高反的光纖激光器。一些做切割頭的企業(ye) 也對加工頭做了防反射光的設計，這讓光纖激光器在銅片切割應用打開了市場。如今采用3KW切割厚度10mm的銅板早已經實現了。

相對於(yu) 切割，銅材料的激光焊接難度更大了。焊接需要把基材實現熔融，通常會(hui) 產(chan) 生比切割功率更高或持續時間更長的光回返現象。銅的吸收率隨著波長的減小而增加，這意味著可見波段的激光器(例如，波長為(wei) 532nm的綠光激光器)用於(yu) 銅焊接將產(chan) 生顯著的優(you) 勢，國外較為(wei) 流行采用綠光激光器焊接銅材料，但是綠光激光器受製於(yu) 功率限製。外國的通快已經做到千瓦級綠光激光器，而國內(nei) 企業(ye) 最高隻做到百瓦級，差距明顯。

擺動焊接頭的出現讓光纖激光器適用於(yu) 銅材料焊接，光纖激光功率、應用、配套的成熟為(wei) 銅材料焊接提供了保證。數千瓦的光纖激光器讓銅材料焊接應用拓展了更多空間。近兩(liang) 年藍光半導體(ti) 激光器的出現於(yu) 國產(chan) 化，對銅焊接也是一個(ge) 利好，藍光激光器波長大概在400-460nm，被銅材料吸收率可達70%，原來采用3KW光纖激光器焊接的銅片，如今采用藍光激光器可能1.5KW就足夠有餘(yu) 了。

銅材料應用廣泛  將帶動激光加工需求

銅是非常好的導電材料，因此在電力、線纜、電機、開關(guan) 、印製電路板、電容器、通信器件，電信基站等有大量的應用。銅有著很好的導熱性，在熱交換器、製冷設備、家電、管道等有著廣泛的應用。另外，銅在電池行業(ye) 應用很多，特別是近幾年電池封裝、動力電池的電芯逐漸采用了激光焊接技術。銅在電氣、電子工業(ye) 中應用最廣、用量最大，占總消費量一半以上。隨著激光工藝的逐漸成熟，同時在銅材料相關(guan) 部件使用激光加工，未來預估銅材料的激光加工會(hui) 為(wei) 激光設備帶來超過百億(yi) 元的設備需求，成為(wei) 激光產(chan) 業(ye) 一個(ge) 新的增長點。

適用銅材加工的激光冷水機

廣州特域機電有限公司是一家專(zhuan) 業(ye) 從(cong) 事激光加工應用冷卻設備的廠家，擁有19年的研發、設計、生產(chan) 經驗。對於(yu) 銅材料，從(cong) 數十瓦至百瓦級的綠光激光精密焊接，以及千瓦級的光纖激光、藍光半導體(ti) 激光焊接，特域機電均擁有多種對應冷水機產(chan) 品。

銅材料激光加工往往需要對激光器、加工頭進行同時冷卻，防止關(guan) 鍵部件溫度過高出現損壞，特域冷水機恰恰能夠做到雙冷卻，產(chan) 品采用雙溫雙控技術，同時能夠對冷卻部件溫度實時監控，為(wei) 銅材料激光加工設備提供一個(ge) 優(you) 質的冷卻設備選擇。