揭秘激光微射流加工：航空结构加工新利器(3)

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日本牧野机床公司（Makino）与西诺瓦公司联合开发的激光微射流机床具备“工厂4.0”功能，激光功率计、定位传感器和自动射流角度校正集成在激光微射流系统中。该系统实际上非常灵活，易于作为独立系统集成到零件生产中，或作为全自动生产线的一部分，无需操作员实现大批量生产。工业互联网也是机床具备的重要特征，从工厂中的每台机床直到屋顶都铺设有室内以太网电缆，连接到工厂的数据库系统，称之为“银管网络”。因此，加工指标和CT扫描等在每个CMC零件的数字线索中都记录下来，并用于分析以帮助技术人员优化工艺，提速降本。

三、激光水射流加工技术应用前景广泛

1．碳纤维复合材料加工

激光微射流技术可以基于非常恒定的1立方毫米／分钟的消融率，快速切割1英寸厚的CMC层压板。除了CMC，该技术还特别适用于碳纤维增强塑料（CFRP），可在2.6毫米厚的CFRP层压板上生成直径为3毫米的孔，速度高达1440毫米/分钟。使用常规的激光器，因为热量必须降低钻削速，而常规的铣削虽可达到类似的速度，但由于需要更换刀具，因此运营成本更高。

西诺瓦公司于2018年推出了五轴CNC LCS 305系统，擅长高精度3D切削，非常适合小型CMC零件，但它不适合大型CFRP零件。为此，西诺瓦公司又将其激光微射流系统集成到龙门机床中，能够加工大于2米×3米的零件。该系统还很容易与机器人集成，易于编程，从而扩大加工能力。对于2D切削，微射流软件将CAD文件转换为机床代码，一旦验证，操作员只需按下一个按钮，机床就会执行切削程序。对于3D切削，后处理器将从CAD文件中提取必要的3D数据，并将其格式化用于微射流软件。

2．金属加工

没有锥度、没有热影响区、无材料沉积这三个优点使激光水射流具有多功能性，可将几乎任何材料切割成复杂的特征，这使得该工艺不仅可以替代干式激光切割，还可以替代许多其他工艺，甚至用于金属加工。