冉斌

（山东森峰激光装备有限公司，山东 德州 251100）

三维激光切割机成为了新时代的潮流，经过我国科研人员的研究，终于打破了汽车市场总是被国外垄断的局面。三维激光切割机的出现弥补了传统技术的不足，降低了时间，减少了人力的消耗，极大程度地缩短了零件生产的消耗，从而使工作效率提高，成本降低。截至目前，效率和精确度很高、功能齐全和高适应性的三维机器人光纤激光切割机已批量推向国内外市场。本文将带领大家探讨三维激光切割机的发展现状以及未来的动向。

1 何为三维激光切割机

三维光纤激光切割机主要由专用光纤激光切割头组成，它主要依靠多角度柔韧性去切割的先进激光切割设备，它弥补了以往机器的短板，切割不仅速度快，而且误差很小，可靠性极高。光纤激光器具备很有优势，比如它的光束质量好、体积小、简单易行、便于操作等，它适用于多种工业领域，可以按照加工零件的不同，对不同产品进行不同的编程和切割，此外，激光切割头上配置的随动以及光路传输两个装置，根据不同厚度的板材针对性的开发出多种聚焦方案，解决了不能三维金属板材多角度切割的不足。

2 三维激光切割机的优势

激光切割是现代工业的一个新兴技术，在发达国家应用的频率极高，它不需要用人工接触，只需要通过操控电脑，就可以对零件进行加工，便捷了生产工艺的环节，三维激光切割机的兴起是时代所需。三维激光切割机特点主要在于可以利用高功率激光来切割材料表面，在规定的时间内，将材料加热到一定的程度，便于更好的切割，使材料在特定的高温环境下融化甚至是气化，最后再把剩余融化或者是气化的材料吹走。三维激光切割设备的工作步骤优于平面激光切割设备，相对二维切割设备来说，三维激光切割机更上一层楼，它有自己特定的路径，这种特定的路径是为了保证机器切割头能与加工件的表面保持相对的垂直，从而保证切割的材料更加高质量。此外，利用三维切割机还可以避免由于切割头与加工件表面发生碰撞的情况。总而言之，三维切割机的推出，符合了当下市场的需求，能更大程度地减少人力的消耗和节约成本。

2.1 三维激光切割机具备顶级的速度

通过手臂的轻量化处理以及小型马达的使用，大幅度提升了最快速度计的加速度。另外，配合负载力及姿势而进行的加速度调整，实现了最佳性能的持续。

2.2 三维激光切割机具备大面积的工作范围

三维激光切割机具备了大面积的工作范围，大面积一方面指最大的工作范围，另一方面指动作范围的增大，从而满足了机器人下方区域动作范围的增大，使布局高度的自由。

2.3 三维激光切割机具备高度的扩展性

在选件的过程中，运用了内置电磁阀及检测电缆，使得各种周边机器的使用及装卸变得更为容易，而且，在手臂各轴均有配置标准线缆托架安装用螺丝孔，以便配管、配线的追加。通过三维激光切割机的运用，可以发现先进技术可以帮助我们达到所期望的效果，这些效果是传统机器不能实现的。三维激光切割机已逐渐发展运用在高精度激光加工和激光雷达系统和激光医学等领域中来。

2.4 三维切割机技术上的优势

（1）精确度很高，不粗糙，切割后不需要繁琐的加工和处理。

（2）激光加工系统是自身就是一套计算机系统，便于零件的编排和修改以及适合不同零件特色的加工，相比较一些钣金件来说，他们批次冗杂而且批量较少，产品周期还没有好的保障，寿命普遍较短，不管从什么方面来说都没有激光切割机优秀，权衡利弊下，三维激光切割机的发展具有高度的现实性。

（3）三维激光切割机的运用大大减少了时间的消耗，散热快，热影响小，不需要通过直接接触机械，更为安全，适用于高密度的加工。

（4）从前的一些设备不能融化某些金属，三维激光切割机恰好能融化掉各类金属，对于一些硬度较高、熔点较高的金属很适用。

（5）三维激光切割机的成本比较低，虽然设备的一次性投资相对比较贵，但多次使用和多次的加工整合后发现零件的加工成本更低。

（6）激光为非接触加工，惯性小，加工速度快，整体效率很高。

（7）激光技术是一套自主的系统，具备高度的自动化，对环境无污染，噪声较小，也不会影响周围的人群，不会对环境和人们产生影响。

3 三维激光切割机的发展现状

三维激光智能加工设备针对不同厚度的金属板材采用不同的角度、不同的方位智能化加工，满足了各个行业的需求。其中，汽车生产制造业是三维激光切割技术应用最广泛的领域之一。

三维切割技术中的光纤激光器，它在国际上发展优势更突出，经常被使用于工业上，可以通过对机器的操控和对零件进行分割，用同样体积的激光器来进行比较，我们发现气体激光器有明显的优势，并且激光加工渐渐变得高度准确，激光技术也成为各个领域的候选者，它势必在不同的领域发挥它的优势。三维激光切割机不仅可以作为平面切割，还可以对边角进行加工整合，使边缘更加完整和平滑，它能在电脑上画出任何图像，并且能自主地完成加工，不需要模具的辅助，只需要在电脑上把产品画出来，产品也可以立刻出来，既节约成本，还使开发产品的时间也大大节省了。虽然三维切割机的价格看起来比较贵，但是从整体上看，它的性价比极高，物超所值。

截至2022 年，从目前的三维切割机领域中，可以发现，三维激光切割技术的准确度以及速度越来越高，未来还会实现更大的突破。不仅激光的光束得到了改善，此外，三维切割机更是实现了精确度更高和切割效率更快的行业现状，它打破了二维切割机的不能实现的窘境，使一切不可能成为了现实。以前切割技术超过25m/min 是不敢奢侈的事情，现在不仅切割速度得到了一个突破，切割机两轴的移动速度和加速度也得到了相应的提高。

随着经济的发展，激光切割机的功率也要相应地增大，在功率增大的同时，切割领域也从以往的轻薄板切割向工业汽车领域进军。不同的功率对应切割不同的厚度钢板，三维激光切割机的领域在不断尝试、不断突破，同时也取得了应有的成就。三维激光切割技术实现了大面积切割的工作范围，激光切割技术不在局限于轻工业，而是向更大的领域发展，开始研究更大厚度很大尺寸，三维激光切割机的出现推动了激光切割机领域的发展，完善了中国的工业技术。随着三维激光切割机的兴起，汽车和航空领域使用切割机的频率越来越高，我国的汽车领域也加入了国际竞争的行列。三维激光切割机应该立足当下，将理论与实际结合，实现激光切割机推动经济发展，促使三维激光切割技术更加成熟，三维激光切割机对于经经济的发展非常有必要，因此，它需要时刻完善和优化。

4 三维激光切割机的对经济发展的影响

三维激光切割机对经济的发展提供了重要的作用，随着经济的发展，这些技术也是处于一个食物链中，劣质的产品注定被淘汰，经济和科技的发展是正相关的，各个行业的竞争越发激烈，我们不能安于现状，如果想在这个社会上有一席之地，就应该把精力和时间投入有发展前途的领域中，就比如激光公司这类，尽自己最大努力去争取。三维激光切割机在工业技术中占了很重要的一部分作用，与此同时，它也影响了社会经济的快速发展。

因为国内经济在快速发展，工业制造速率提高也是毋庸置疑。在工业制造的过程中，技术很重要。三维激光切割机技术的发展以及应用，适应了国家未来的发展趋势，如果从运用的必要性来说，三维激光切割机技术对整个工业产业有一个很好的促进作用，它不仅仅提高了生产零件的效率，还使零件更加精细化，减少了误差。

在工业生产过程中，三维激光切割机是使用频率极高的设备，在生产加工过程中，有超过一半的生产加工工作必须依赖三维激光切割机技术，才能完成这一道工序。三维激光切割机技术准确度极高，适用于多个领域、而且对环境污染小、噪音低，优于传统切割模式不是一星半点。此外，在大设备的工作中，利用三维激光切割技术，不仅不需要借助模具，而且还保障了质量，工作效率提高的同时零件质量还得到提高。因此，三维激光切割机技术在不同的领域中受到了极大的关注度，它被高度运用于汽车制造业以及飞机的制造中。

通过对近年来的调查发现，在加大工业发展的过程中，三维激光切割机技术也得到了一个高效的发展。通过三维激光切割机技术应用的发展和壮大，可以让其在运用过程中更加现代化。从目前发展来看，三维激光切割机技术的发展并没有被抑制，而是更加宏伟壮观，发展越来越壮大和成熟，也被工业产生所依赖，成为不可或缺的技术之一，但是国内与国外的激光技术相比，相对比较落后，所以我国仍需加强对激光技术的研究，争取早日赶超国外。

5 三维激光切割机的未来动向

三维激光切割机能够以更高的精度和效率对具有各种成分和形状的众多材料进行高效切割。这种切割设备大幅降低了各行各业中瑕疵产品的数量。许多发展中和发达国家日益增长的旨在通过更快的交付周期以及采用新型制造技术来保持其竞争优势的需求，在很大程度上会推动三维激光切割机的需求。

5.1 三维切割机将实现更高的生产率

如果机器变得完全自动化，一方面，再搭载使用高精度的激光加工头，即可实现平稳的激光输出功率，对各种金属的切割也更加精准。现阶段，三维激光切割机正被广泛应用于医疗、汽车制造业、飞机制造业等各制造业中。另一方面，光纤激光器在薄板和微细加工应用中的比率上升也成为助力三维激光切割机市场未来增长的关键趋势之一。光纤激光器基于其与气体或固体激光器相比所展现的优势而被各行业广泛使用。由于配置了高效的冷却组件，这类激光器能够提供更高的切割速度和更长的可操作时间，从而实现高生产率以及更短的停机时间。

5.2 三维切割机推动电子和医疗设备的微加工

此外，光纤激光器具有高度的灵活性，可以在工业中实现紧凑切割，并且由于省去了移动组件的使用，其维护需求也大幅降低。鉴于此，具有高精度切割性能的光纤激光器的优点是推动了其在更多电子和医疗设备组件的微加工领域的应用份额。

5.3 激光切割技术逐渐向着自动无人化发展

通过三维切割机的实际操作可以发现，激光切割不再局限于薄的金属板，它正在向更厚的领域和更困难的领域进军，三维激光切割技术推动了激光技术的发展，也进一步推动了国家工业的发展，使我国能够参与国际的竞争中，并且有朝一日能够达到并驾齐驱甚至超过其他国家的局面。汽车、航空和医疗等行业高度依赖激光技术，并且不断运用激光技术。通过三维激光切割机的实际操作，将更加有益于激光切割技术向更准确的角度发展，做到精益求精，三维激光技术的出现促进了工业的成熟，在未来的发展中，它不再是单纯的切割技术，也正在朝着自动和无人化这两个高性能发展。此外，通过与计算机网络技术的合作，使无人化和自动化的切割技术成为可能。经济在高速发展，对于技术的要求只会越来越高，激光切割技术逐渐实现自动化和无人化正在被一步一步地实现，相信未来，它会出现在大众的视野。

6 结语

科技的发展不会止步，三维激光切割技术也将做到步履不停。目前，我国的切割技术仍然不能与国外相匹敌，不仅在设备的研发上缺少高光束质量的高功率激光器，科研人员也相对较少，很多技术都是从国外高价引进的，理论的研究也存在明显的短板，三维切割技术不管是在当下还是未来都很重要，如果将其与各个领域完美结合，将会有利于我国经济的发展，所以关注三维激光切割技术的同时，我们也要参与其中，争取让切割技术的发展更加完善。