激光技术在木材加工中的应用与发展

彭晓瑞，张 玲，张占宽

(1.中国林业科学研究院 木材工业研究所；国家林业和草原局 木材科学与技术重点实验室，北京 100091；2.中国科学院 半导体研究所，中国科学院 半导体材料科学重点实验室，北京 100083)

激光加工是使用的基于热能的非接触式先进加工工艺之一，具有刀具无磨损、加工速度快、材料变形小、加工噪音小、切缝损失少、效率和精度高、有利于实现数字化加工等优点，由此被各工程材料加工领域誉为“21世纪万能的加工工具”[1-4]。目前激光加工在金属、陶瓷、塑料制品和木材加工等领域都已经展开大量的研究与应用[5-6]。我国木材资源相对匮乏，特别是珍贵木材资源更是供不应求。面对日益增长的木材需求量，如何提高木材综合利用率，增加产品附加值，成为木材加工制造的重要问题。采取激光加工先进制造技术，可提升加工产品的出材率，提高加工后的表面胶合和涂饰性能，对缓解木材资源匮乏与需求增大的供需矛盾、提高加工产品质量等具有重要意义[7-8]。采用激光进行木材加工时对不同的激光加工方法、条件、对应树种和工艺参数等的研究至关重要[9-10]。本研究就激光技术在木材加工中的应用、研究现状、发展动向等作出相对综合的探讨。

1 激光技术在木材加工中的应用方式

激光技术在木材加工中的应用主要包括：木材工件的切削加工(如钻孔、切断等)、木材工件的表面装饰加工(如雕刻、成型和纹理加工)及木质材料热处理等[6-7]。

1.1 激光切割

激光切割在激光加工技术中应用广泛，其切割速度快，精度和适应性高，割缝细，热影响区小，切割过程易实现自动化控制。……