CO2激光切割工藝在造船業中的應用

CO2激光切割是造船生產中用得最多的激光加工技術，但全球範圍內除了日本之外，激光切割機在船廠的實際應用情況並不理想。其主要原因：①針對船廠大量使用的中厚板材而言，（常用的5～6kW CO2激光發生器）切割速度與等離子相比要慢許多，無法滿足當前造船形勢下「速度和效率優先」的要求。②初始投資費用大，設備的運行和維護費用高，投資回報少，這就使本身利潤率極低的造船業一時還難以承受。

儘管激光切割在造船業的應用存在上述障礙，但近年來用於這一領域的激光切割源和相關切割加工設備構架的技術和工藝都有了一些新進展，使之較以往更加貼近了造船生產的實際情況。典型的例子當推「搭載型激光切割機」，其主要的特點就是將緊湊、性能超群的CO2激光發生器直接裝載到切割機的橫向移動滑車上，此種固定光程的方式，不但縮短了光束傳輸路徑，保持了激光光束特性的恆定，同時還大大拓寬了機器的工作行程範圍，增強了船用大尺度板材的切割加工能力，並能實現船廠多工位、連續工作的切割作業要求；另外，這款新型機器設備佔地面積小，結構簡便，維護性能良好，加上開放式工作區域設計，使板材的裝載和零件、廢料的下載過程如同傳統的數控切割機，變得十分容易。

上海江南長興造船基地日本KOIKE數控搭載型激光切割機
配置德國TRUMPF公司TLF5000（5kW）激光發生器

同日本和歐洲先進的造船企業（世界上在造船業中應用激光技術最多的國家）相比，首先，中國船廠在了解掌握以至推廣應用CO₂激光切割技術的思想意識方面還存在著巨大的差距；其次，同發達國家相比，我國造船業以往應用高新技術底子薄、經驗少，而相反卻在人工成本上存在較大的比較優勢，因此採用高技術含量及高投資的激光切割機，在設備使用的適用性和投資回報方面都將面臨一定的風險，這也造成了目前國內船廠對應用CO₂激光切割技術主觀原動力不足的現象。所以，立足我國當前船廠的技術及經濟條件，並結合在建的船型種類來綜合考慮。

數控激光切割機對我國造船業而言，暫時還不能完全稱得上是一種適用技術，至少現階段它對提升中國的造船競爭力的作用非常有限。即便如此，我們還是滿懷期待：其一，希望有關方面的學者、專家及相關設備製造商對CO₂激光切割技術在未來中國造船業現代化進程中所應該扮演的角色做更多積極的宣傳和推進工作，使業界能夠就此達成共識；第二，畢竟江南長興造船基地等國內船廠已經引進了當今世界上最先進的數控搭載型激光切割機，因此就為我們提供了關注他們的得失成敗經驗，並見證其給中國造船帶來示範效應的機會；最後就是期盼在一個較短的時間內，隨著激光技術的不斷進步能使激光切割的作業成本大幅降低，使其在綜合經濟效益方面與數控等離子切割形成競爭，從而被我國造船業逐步認知和接受，讓我們拭目以待。