激光加工在现代产品中的应用

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激光加工在现代产品中的应用
一、激光加工的原理及其特点
1.1激光加工的起源
早期的激光加工由于功率较小,大多用于打小孔和微型焊接。到20世纪70年代,随着大功率二氧化碳激光器、高重复频率钇铝石榴石激光器的出现,以及对激光加工机理和工艺的深化研究,激光加工技术有了很大进展,使用范围随之扩大。数千瓦的激光加工机已用于各种材料的高速切割、深熔焊接和材料热处理等方面。各种专用的激光加工设备竞相出现,并与光电跟踪、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合,大大进步了激光加工机的自动化程度和使用功能。
1.2激光加工的原理
激光加工是将高能量密度的激光束照射到工件的外表,导致光斑处的材料瞬间熔化、汽化、膨胀,使熔融物爆炸式地喷射出来,高速喷射产生的反冲压力又在工件内部形成一个方向性很强的冲击波。通常用于加工的激光器主要是固体激光器〔图1〕和气体激光器〔图2〕
于激光加工是无接触式加工,工具不会与工件的外表直接磨察产生阻力,所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。由于激光束的能量和光束的挪动速度均可调节,因此激光加工可应用到不同层面和范围上。
1.3激光加工的特点
医用手套激光具有的珍贵特性决定了激光在加工领域存在的优势:
1)能量密度高,应用广泛。激光加工几乎能加工所有的材料,如各种金属材料、陶瓷、石英、金刚石胀锚螺栓等,反射率或透射率高的工件进展打毛或化处理后,仍可加工。
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3)加攻速快,效率高,可控性好,容易实现自动化。
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5)能透过空气、惰性气体或透明物体对工件进展加工。因此,可通过由玻璃等制成的窗口对被封闭零件进展加工,在真空环境下也可以加工。
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7)激光光斑大小可以聚焦到微米级,输出功率可调节,因此可用于精细微细加工。
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9)激光加工过程中无“刀具〞磨损,无“切削力〞作用于工件。
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11)由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换,极易与数控系统配合,对复杂工件进展加工,因此是一种极为灵敏的加工方法。
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13)使用激光加工,消费效率高,质量可靠,经济效益好。例如:1美国通用电器公司采用板条激光器加工航空发动机上的异形槽,不到4H即可高质量完成,而原来采用电火花加工那么需要9H以上。仅此一项,每台发动机的造价可省5万美元。2激光切割钢件工效可进步8-20倍,材料可节省15-30%,大幅度降低了消费本钱,并且加工精度高,产品质量稳定可靠。
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二、水泥增强剂配方激光加工技术的应用
三、
由于激光加工技术具有许多其他加工技术所无法比拟的优点,所以应用较广。目前已成熟的激光加工技术包括:激光打孔技术、激光切割技术、激光焊接技术、激光热处理外表处理技术激光微调技术、激光快速成形技术、激光存储技术、激光去重平衡技术、激光划线技术仪表车床加工。
2.1激光打孔技术
激光打孔是最早到达实用化的激光加工技术,也是激光加工的主要应用领域之一。随着近代工业和科学技术的迅速开展,使用硬度大、熔点高的材料越来越多,而传统的加工方法已不能满足某些工艺要求。激光打孔采用脉冲激光器可进展打孔,脉冲宽度为0.1~1毫秒,特别适于打微孔和异形孔,孔径约为0.005~1毫米。激光打孔已广泛用于钟表和仪表的宝石轴承、金刚石拉丝模、化纤喷丝头等工件的加工。
激光束在空间和时间上高度集中,利用透镜聚焦,可以将光斑直径缩小到微米级从而获得1海马ゆう
05-1015W/cm2的激光功率密度。由于激光打孔是利用功率密度为l07-109W/cm2的高能激光束对材料进展瞬时作用,作用时间只有10-3-10-5s,因此激光打孔速度非常快。将高效能激光器与高精度的机床及控制系统配合,通过微处理机进展程控,可以实现高效率打孔。在不同的工件上激光打孔与电火花打孔及机械钻孔相比,效率进步l0-1000倍。
2.2激光切割技术
激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料外表使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状
的切缝。从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和开展,目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中:对于中厚板采用氧乙炔火焰切割;对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压,单件的采用振动剪。七十年代后,为了改善和进步火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精细火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期,又开展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其有缺点,在工业消费中有一定的适用范围。
滚齿机上料机

本文发布于:2023-05-20 12:30:55,感谢您对本站的认可!

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