早期日本的一些船廠就使用激光切割設(shè)備獲得了準(zhǔn)確的切割尺寸和良好的切割質(zhì)量，并從中受益。1992年，Vosper Thornycroft在歐洲船廠安裝了第一臺(tái)激光切割設(shè)備。90年代中、后期，歐洲船廠紛紛安裝了用于焊接和切割的成套設(shè)備。在美國(guó)，Bender 船廠是第一家使用高功率激光切割設(shè)備的船廠。1999年Bender 使用6KW的Tanaka LMX Ⅲ激光器，在制造成本和質(zhì)量上取得了巨大進(jìn)步。2001年，聯(lián)邦電動(dòng)船部在其移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室安裝了4KW的ESAB系統(tǒng)。激光切割設(shè)備在Bender的應(yīng)用，引起了對(duì)發(fā)展高效激光焊接技術(shù)的關(guān)注。下面幾個(gè)圖為激光制造技術(shù)與系統(tǒng)在歐洲幾個(gè)船廠的應(yīng)用實(shí)例。

圖2 Vosper Thornycroft船廠在歐洲最先使用激光切割設(shè)備   

2    影響激光制造過(guò)程的關(guān)鍵光束特性

 2.1 關(guān)鍵光束特性

大多數(shù)的激光應(yīng)用都要通過(guò)光與物質(zhì)的相互作用這座橋梁才能實(shí)現(xiàn)。激光的波長(zhǎng)、能量、偏振特性、時(shí)間特性以及空間特性都是決定光與物質(zhì)相互耦合效率的重要因素。

對(duì)金屬及其合金而言，激光束的波長(zhǎng)越短，吸收率越高。但是這種吸收率的差異只在焊接時(shí)初始激光作用的瞬間起決定作用，當(dāng)深熔焊接過(guò)程建立后，波長(zhǎng)對(duì)吸收率的影響可以忽略。另外波長(zhǎng)還影響到光致等離子體的形成和激光束的精細(xì)聚焦程度，德國(guó)在近五年研究規(guī)劃中將激光微制造的目標(biāo)定位在新的激光光源和超精細(xì)聚焦系統(tǒng)上，與之相應(yīng)的超短、超快激光源的研究受到高度重視。