记者：首先请李纬民老师介绍一下这项技术的基本原理。
李纬民：由于金属材料热胀冷缩的固有特性，当其受到不均匀加热时，材料内部将会产生热应力，致使构件产生扭曲。当这种加热的不均匀性增加，使得产生的热应力超过其屈服极限时，材料便会产生塑性变形。板料的激光弯曲就是这样一种基于不均匀加热而产生塑性变形的工艺方法。能量密度很高的激光束照射在待弯曲的板料上并以一定的速度沿一直线轨迹（弯曲线）移动。在此过程中，被照射过的各部位依次经历加热和冷却两个热交换过程，并在其内部产生相应的应力和变形。
在加热过程中，高度聚焦的激光束垂直照射在待弯曲的板料上，使得被照射部位的上表面温度急速上升(不超过熔点)，而下表面由于没有直接受到激光的照射，其温度在这一短暂的过程中没有明显变化，从而使被照射部位的上下表面之间形成较大的温度梯度。根据温度对金属热膨胀量的影响，板材上表面的膨胀量远远大于下表面，从而使板料必然朝激光源相反的方向弯曲。由于上表面的温度很高，故其膨胀量大，而屈服极限低，因而在此温度应力的作用下，上表面处的材料产生较大的塑性变形，使这个部位的材料产生堆积。下表面的温度低而屈服极限高，基本不产生或产生很小的塑性变形。这一加热过程的直接结果是使板料产生与激光源方向相反的弯曲，也称为反向弯曲。
在冷却过程中，当激光停止照射以后，上表面被加热部位处于高温状态下的材料所吸收的热量迅速向其它各个方向传导，以达到热平衡状态。此过程中，上表面附近的温度很快降低而下表面处的温度渐渐升高。换言之，上表面附近的材料开始逐渐收缩而下表面处的材料则继续膨胀。此过程中产生的温度应力方向正好与加热过程相反。随着冷却过程的延续，加热过程中产生的反向弯曲逐渐减少。同时由于上表面处的温度不断降低，故其屈服应力不断增加，使加热过程中上表面附近产生的材料堆积不能全部复原。所以当被加热部位上下表面的温度梯度达到零，即塑性变形结束时，上表面变形处的金属纤维比下表面处短，最终形成了朝向激光源方向的弯曲角。
记者：影响这项技术的因素有哪些？
李纬民：每一个激光加热、冷却循环所能获得的弯曲角大小都与输入的激光能量、弯曲件的几何尺寸及材料的性能这三个因素有关。
第一是能量参数的影响。激光弯曲中，其能量参数可用材料吸收的能量密度(单位表面积吸收的能量)以及吸收该能量所用的时间来表示。能量密度又取决于材料对激光的吸收系数、激光输出功率及相对于弯曲件表面的焦距。
如果输入的能量密度太大，加热时间又长，有可能使材料表面溶化，影响质量。反之如果输入的能量密度小，则在板材的上下表面之间难以形成大的温度梯度，不易产生塑性变形或者塑性变形很小。实验证明，在输入总能量一定的前提下，大能量密度输入、短时间加热有利于增加弯曲角。
第二是弯曲件几何尺寸的影晌。影响激光弯曲角的几何尺寸因素主要是弯曲件的宽度(沿弯曲线方向上的尺寸)和板材厚度。
板料厚度的影响。在传统的模具弯曲工艺中，当板材的宽度确定以后，所需要的外加弯矩主要取决于板料的厚度。厚度越大，所需要的外加载荷也就越大，对于激光弯曲来说，在特定的工艺条件下，厚度的影响主要体现在弯曲角度上。厚度越大，所获得的弯曲角就越小。
板料宽度的影响。板料宽度对弯曲角度的影响亦很大，通常激光束的直径很小，使得同一时刻被加热材料的范围亦很小。上述弯曲工艺中被加热处产生塑性变形时，其他在宽度方向上还没有被照射到的材料和已经变形完了的区域，属于不变形的刚性区，它对正在进变形的材料起了一个刚端作用，阻碍其变形的进行，板料越宽，这种刚端作用也就越明显。实验结果初步证明：刚端对加热过程中反向弯曲的阻碍作用大于冷却过程中的正向弯曲，所以材料越宽，一个加热冷却循环所能获得的弯曲角也就越大。
第三是材料性能的影响。材料性能对激光弯曲的影响较为复杂，目前尚无法对此进行定量分析，但可从以下两个角度进行定性研究，即机械性能与热力学性能。
机械性能指标主要有材料的屈服极限、硬化指数和弹性模量。屈服极限低、弹性模量小、硬化指数小的材料，容易产生大的变形，在同样的工艺条件下，可获得大的塑性弯曲角。
影响弯曲角度的热力学因素主要是热膨胀系数、比热及热传导系数。如果材料的热膨胀系数大，虽然在加热过程中产生的反向弯曲也大，但同时上表面附近材料堆积也就越多，因而冷却以后所获得的弯曲角也就越大。材料的比热、热传导系数越大，则在同样的工艺条件下沿弯曲线上下表面所形成的温度梯度也就越小，最后产生的弯曲角也就越小。
记者:请问，这项技术的特点及应用前景是什么？
李纬民：弯曲是板料冲压中最常用的工艺方法之一，而传统的弯曲工艺又是在外力作用下借助于模具来实现的，在实际生产中，由于模具设计及制造周期长，加工费用高，故仅适用于大批量生产。激光成形技术由于其无需模具，无需外加机械载荷，具有高度柔性化生产的性质，因而弥补了传统模具弯曲的不足。
由于激光成形无需模具，所以在单件（如汽车、拖拉机及其它各种仪器仪表的样机制造）、小批量件及超大型件生产中具有独特的经济技术优势。由于该工艺中没有外载荷的作用，故弯曲件没有回弹现象(传统的模具弯曲中回弹现象是不可避免的)，加工精度高，可用于精密仪器制造。由于该工艺的变形是在热状态下进行的，因此易于一些硬而脆的难变形材料的弯曲。可用于许多特种金属的加工中。
记者：非常感谢李纬民老师接受我们的采访，谢谢您。
李纬民：不客气。