激光加工是在20世紀60年代興(xing) 起的一項新技術，1960年人類曆史上出現了第一台激光器――紅寶石激光器，這種激光器在美國首次成功用於(yu) 拉絲(si) 模金剛石打孔，此後隨著人們(men) 致力於(yu) 研究更高效、更適用的激光器，激光加工也逐步應用於(yu) 農(nong) 業(ye) 機械、工程機械、糧油機械、特種汽車、鋸片造船等行業(ye) ，尤以機械行業(ye) 的應用發展速度最快。在機械製造業(ye) 的廣泛使用又推動了激光加工技術的工業(ye) 化。目前激光加工方法包括激光打孔、激光切割、激光熱處理、激光塗覆、激光重熔處理、激光合金化、激光上釉、激光打標、激光成形、激光模型製造、激光珩磨、激光配平、激光微加工以及激光焊接等諸多技術。激光加工技術與(yu) 傳(chuan) 統加工技術相比具有以下特點：

一、非接觸加工，沒有機械力；
二、可以加工高硬度、高熔點、極脆的難加工材料；
三、光束易於(yu) 控製，加工精度高；
四、熱影響區小，熱變形很小，加工精度易保證；
五、激光加工速度快，效率高；
六、與(yu) 現代數控機床結合，易實現自動化、柔性化和智能化；
七、可控性好，程序簡單，省料及汙染少；
八、激光加工設備的前期投資較大。

      下麵就作者熟悉的電梯行業(ye) ，談談激光技術在國內(nei) 電梯行業(ye) 中的應用。
      2008年是我國改革開放30周年，在這30年中我國電梯業(ye) 也得到了長足的發展。從(cong) 改革開放之初的1980年，中國工業(ye) 領域的第一家外商投資項目就出現在電梯行業(ye) ———瑞士迅達投資的中國迅達開業(ye) ，將國外先進的電梯技術引進了中國。此後，美國的奧的斯，日本的三菱、日立、東(dong) 芝、富士達，德國的蒂森，芬蘭(lan) 的通力等世界盛名的電梯公司先後投資建廠，世界八大電梯廠家悉數來華。2007年全國擁有電梯整機企業(ye) 410多家，配件企業(ye) 也有好幾百家，取得電梯安裝改造維修許可證的企業(ye) 達到5277家。到2007年底中國電梯的擁有量已經接近或有可能超過100萬(wan) 台，而2007年中國電梯的年產(chan) 量達到21.6萬(wan) 台，占全球新梯市場的一半，中國贏得了“全球產(chan) 能最高的電梯製造基地”。隨著全球各大電梯製造商將先進的電梯技術引進中國的同時，也將先進的加工技術引進了中國，激光加工技術就是其中之一。目前在電梯行業(ye) 應用較多的是：①激光切割；②激光打標；③激光測量。下麵逐一介紹：

一、激光切割
       激光切割是利用經聚焦的高功率密度光束照射工件，材料吸收激光能，溫度急劇升高，工件表麵開始熔化或氣化，並吹入活性氣體(ti) 助燃。隨著激光束與(yu) 工件的相對運動，在工件上形成切縫。激光照射工件表麵時，一部分光被吸收，一部分光被工件反射。吸收部分轉化為(wei) 熱能，使工件表麵溫度急劇升高，材料熔化、氣化，產(chan) 生黑洞效應，使材料吸收率提高，迅速加熱切割區材料。此時吹氧可以助燃，並提供大量熱能，使切割速度提高；還可吹走熔渣、保護鏡頭、冷卻鏡頭。
 

激光切割有很多特點：
1.激光可切割特硬、特脆、特軟材料；
2.切縫寬度很窄；
3.切割表麵光潔；
4.切割表麵熱影響層淺，表麵應力小；
5.切割速度快，熱影響區小；
6.適合加工板材。

       20世紀90年代，整機廠基本上采用的是多工位衝(chong) 床加工板材，後隨著幾大世界知名品牌電梯在國內(nei) 的獨資或合資企業(ye) 中引進進口激光切割機，激光切割機在國內(nei) 電梯業(ye) 開始使用。21世紀初，隨著國內(nei) 激光切割機生產(chan) 企業(ye) 的出現，使得隻能依賴進口的習(xi) 慣被打破，同時昂貴的價(jia) 格也降低了很多，國內(nei) 一般的整機企業(ye) 和配件企業(ye) 相繼購買(mai) 了激光切割機，可以說激光切割機對現代整機和配件企業(ye) 已經不算有多麽(me) 高尖端設備了，隻能說是必不可少的設備了（這裏配件企業(ye) 主要是指鈑金加工企業(ye) ）。激光切割機在電梯行業(ye) 得到廣泛應用的原因有以下幾個(ge) 方麵：

1. 電梯行業(ye) 的鈑金件品種多、數量少，很多還需要根據客戶的要求而定。多工位衝(chong) 床的加工由於(yu) 受噸位和模具的限製，有些鈑金件無法加工或者模具的製作周期長導致生產(chan) 的周期加長，而且編程相對較複雜，對操作人員的要求也相對較高；

2. 不鏽鋼裝飾板材多，表麵的光潔度要求高。相同厚度的板材不鏽鋼的抗剪強度強、材料韌性度高，多工位衝(chong) 床的模具磨損快，要求的噸位也高。多工位衝(chong) 床加工對板材表麵的光潔度易產(chan) 生影響；

3. 產(chan) 品可見麵的加工痕跡和斷麵質量要求高，加工的線條要光滑平整，美觀漂亮。多工位衝(chong) 床衝(chong) 裁時有接刀痕跡影響美觀；
 

4. 隨著人們(men) 審美水平的提高，產(chan) 品的花式也增多，產(chan) 品的外形品種增加，但數量不大，且輪廓複雜，普通的加工方法無法實現。激光切割機的加工可節省製造模具的成本與(yu) 周期。

       當然，隨著激光技術的發展除二維的平板切割機外，現在還有三維空間曲線切割機和管子切割機，所以激光切割的應用不僅(jin) 僅(jin) 局限於(yu) 鈑金的切割，也可以用於(yu) 折彎、拉延之類成形用簡易模具的製作。此類簡易模具不是用於(yu) 大量生產(chan) ，而是為(wei) 了滿足縮短試加工檢驗時間的要求。從(cong) 產(chan) 品試製到開始正式生產(chan) ，盡可能縮短準備時間是現代社會(hui) 的要求，而激光加工是能夠適應此類要求的為(wei) 數不多的加工方法。

二、激光打標
    激光打標的基本原理是，由激光發生器生成高能量的連續激光光束，當激光作用於(yu) 承印材料時，處於(yu) 基態的原子躍遷到較高能量狀態；處於(yu) 較高能量狀態的原子是不穩定的，會(hui) 很快回到基態，當原子返回基態時，會(hui) 以光子或量子的形式釋放出額外的能量，並由光能轉換為(wei) 熱能，使表麵材料瞬間熔融，甚至氣化，從(cong) 而形成圖文標記。

    在激光加工領域中，激光打標是應用最廣泛的技術之一，激光打標技術是當代高科技激光技術和計算機技術的結晶產(chan) 品。激光打標技術也稱激光標記、激光印標，近年來在印刷領域應用越來越多，激光打標可應用於(yu) 包括塑料與(yu) 橡膠、金屬、矽晶片等多種材料上。激光打標與(yu) 傳(chuan) 統的機械雕刻、化學腐蝕、絲(si) 網印刷、油墨打印等方式相比，具有成本低、靈活性高、可以計算機係統控製，而激光作用於(yu) 工件表麵所產(chan) 生標記的牢固永久性是其突出特點。激光打標係統可對大批量生產(chan) 的工件實行產(chan) 品單個(ge) 識別編號，再以條行碼或者二維碼陣列標在產(chan) 品上，可極為(wei) 有效地幫助實行生產(chan) 工序控製、質量控製以及防止假冒產(chan) 品。同時可對各種金屬材料及部分非金屬材料進行刻寫(xie) 或製作難以仿製的永久性防偽(wei) 標記。通過計算機輸入及輸出，采用振鏡掃描方式，速度快；全封閉導光係統，對環境的適應性強；組合式內(nei) 部結構，便於(yu) 維修及保養(yang) ；尤其適宜在線作業(ye) 。
激光打標的主要特點：

1. 應用範圍廣： 幾乎可以在所有材料上打標。
2. 打標效率高：計算機控製下的激光光束可以高速移動，通常的打標過程可以在數秒內(nei) 完成，可實現在線打標。
3. 打標精度高：激光可以形成極細光束，在材料表麵的最細線寬可達微米量級，可以打印各種圖形、商標、條形碼、兩(liang) 維碼。激光打標還可以改善產(chan) 品外觀形象和名牌效應，增強產(chan) 品的市場競爭(zheng) 能力。#p#分頁標題#e#
4. 使用成本低： 激光打標是非接觸式打標，不受通常模具打標的疲勞使用壽命的限製。 在批量加工使用中的維護成本極低。

    在電梯行業(ye) 中，激光打標應用較廣如按鈕麵板上的字符、銘牌上的內(nei) 容、產(chan) 品的序列號、產(chan) 品的條形碼，以往此類產(chan) 品一般采用機械雕刻、化學腐蝕、絲(si) 網印刷，機械雕刻時簡單仿形銑需要加工字模，電腦雕刻雖然不需要字模，但是設備投資高，且和仿形銑一樣加工時間長和刀具耗材高；化學腐蝕需要製作膠片，且加工過程中稍不注意在不應腐蝕的地方出現腐蝕的現象容易產(chan) 生整塊麵板的報廢；絲(si) 網印刷時需要製作膠片和絲(si) 網板，且絲(si) 印的標記耐磨性差。在以往的激光打標中以本色和黑色為(wei) 多，隨著技術的進步，現有的激光打標機廠家已經開發出可在金屬板上實現七色打標。

三、激光測量
    回顧電梯安裝檢校的發展曆史,百多年來一直沿用古老的吊線放樣方法,檢校亦如此,現今也是主流。但隨著激光技術的滲入，現在安裝檢校上也開始使用到激光技術，電梯導軌測量儀(yi) 就是其中一例，電梯導軌測量儀(yi) 是針對電梯導軌安裝、檢測而研究設計的專(zhuan) 用高精度基準儀(yi) 器，它將激光技術、圖像處理技術、數字信號處理技術整合在一起，可廣泛應用於(yu) 電梯安裝、施工、檢測及維保。電梯導軌測量儀(yi) 一般檢測電梯導軌以下方麵：
 

1.鉛垂性
       建築物建成後由於(yu) 各種因素的影響都會(hui) 產(chan) 生不均勻沉降，大樓會(hui) 向某一個(ge) 方向傾(qing) 斜，此時導軌也跟著大樓而傾(qing) 斜，轎廂的導靴將壓向T型軌的某個(ge) 工作麵，這個(ge) 力的大小，若按電梯滿載時總重2000kg計算，那麽(me) 導軌垂直度偏離1°，就會(hui) 產(chan) 生35公斤的側(ce) 向力，而且這是一個(ge) 持續載荷，它將增加對導靴的磨損，所以導軌的安裝都以鉛垂線做基準。
 

2.直線性
       在導軌安裝過程中會(hui) 出現直線性的偏差。這個(ge) 偏差的存在會(hui) 使電梯轎廂在運行中產(chan) 生水平加速度，一旦這個(ge) 偏差足夠大，它將影響乘坐舒適感，嚴(yan) 重時將使井道的信息采集產(chan) 生錯誤的信號，這將會(hui) 影響電梯的安全運行。
導軌直線性偏差是沿著X、Y軸兩(liang) 方向的正負偏差。（見圖1）

      國家電梯安裝驗收標準對導軌安裝做了嚴(yan) 格規定，《GB50310-2002》中規定“兩(liang) 列導軌頂麵間的距離偏差應為(wei) ：轎廂導軌0~＋2mm；對重導軌0~＋3mm”，“轎廂導軌和設有安全鉗的對重導軌工作麵（包括側(ce) 麵與(yu) 頂麵）與(yu) 安裝基準線的偏差不應大於(yu) 0.6/5000mm。”
 
3.平行性
      電梯是在兩(liang) 根導軌上運行，因此也就存在兩(liang) 根導軌在空間上的平行性問題。（見圖2）兩(liang) 根導軌在Y向上的不平行，主要表現在軌距間的變化，如果兩(liang) 根導軌間距時大時小，就會(hui) 造成電梯的左右晃動和摩擦力的變化，並引起附加的振動。因此在7588國家標準中對於(yu) 軌距要求上偏差為(wei) 2mm下偏差為(wei) 0的規定。現在通常的做法是用找道尺來解決(jue) 這個(ge) 問題。

      同樣道理，兩(liang) 根導軌若X方向上有誤差，會(hui) 造成X方向的空間不平行。（見圖3）

     這個(ge) 誤差如果超出了一定的範圍，也會(hui) 嚴(yan) 重影響電梯的運行。由於(yu) 傳(chuan) 統的方法中缺少一個(ge) 比對基準，這樣很難確定X向的誤差大小。通過大量的在線運行電梯導軌檢測的實際情況看，有許多問題都出現在兩(liang) 根導軌在X向的平行性上。因此，兩(liang) 根導軌在空間上的平行性也是影響電梯舒適運行的一個(ge) 重要因素，也是電梯安裝業(ye) 內(nei) 人士一直重視的問題。
 

4.共麵性（導軌的扭曲）
       導軌安裝時除了要注意上述的幾個(ge) 問題外，而且還要注意解決(jue) 兩(liang) 根導軌側(ce) 工作麵共不共麵的問題，即導軌的扭曲問題，在實踐中這點對轎廂的運行也是非常重要的。（見圖4） 

       今後，我相信隨著激光技術的發展會(hui) 有越來越多的激光加工技術在電梯行業(ye) 的得到應用和推廣，也必將推動我國的電梯技術向新的更高領域發展。
 

本文作者：南通中堯特雷卡電梯產(chan) 品有限公司  陳金根

參考文獻：
1.姚遠《激光加工技術在國內(nei) 外汽車工業(ye) 中的應用概況》《金屬加工••熱加工》2008年第5期
2.相關(guan) 《產(chan) 品說明書(shu) 》大連經濟技術開發區拉特激光技術開發有限公司