激光加工技術(shù)的應(yīng)用于原理
作者: 發(fā)表時間:2018-07-23 16:52:48瀏覽量:2344【小中大】
激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工的技術(shù)。激光技術(shù)是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)。
如今激光設(shè)備已經(jīng)慢慢代替了傳統(tǒng)行業(yè),比如激光打標機、激光焊接機、激光切割機大大的提高了工作的時間跟速度。而激光加工技術(shù)卻是不可缺少的,我們可以一起來了解一下激光加工技術(shù)的應(yīng)用于原理。
激光英文全名為Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)。 于1960年面世,是一種因刺激產(chǎn)生輻射而強化的光。
科學(xué)家在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體或原子易受激發(fā)的物質(zhì),使其原子的電子達到受激發(fā)的高能量狀態(tài),當(dāng)這些電子要回復(fù)到平靜的低能量狀態(tài)時,原子就會射出光子,以放出多余的能量;而接著,這些被放出的光子又會撞擊其它原子,激發(fā)更多的原子產(chǎn)生光子,引發(fā)一連串的「連鎖反應(yīng)」,并且都朝同一個方前進,形成強烈而且集中朝向某個方向的光;因此強的激光甚至可用作切割鋼板!
激光的空間控制性和時間控制性很好,對加工對象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大,特別適用于自動化加工。激光加工系統(tǒng)與計算機數(shù)控技術(shù)相結(jié)合可構(gòu)成高效自動化加工設(shè)備,已成為企業(yè)實行適時生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù),為優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。熱加工和冷加工均可應(yīng)用在金屬和非金屬材料,進行切割,打孔,刻槽,標記等.熱加工金屬材料進行焊接,表面處理,生產(chǎn)合金,切割均極有利.冷加工則對光化學(xué)沉積,激光快速成形技術(shù),激光刻蝕,摻染和氧化都很合適。
從激光器輸出的高強度激光經(jīng)過透鏡聚焦到工件上,其焦點處的功率密度高達10(~10(瓦/厘米(,溫度高達1萬攝氏度以上,任何材料都會瞬時熔化、氣化。激光加工就是利用這種光能的熱效應(yīng)對材料進行焊接、打孔和切割等加工的。通常用于加工的激光器主要是固體激光器和氣體激光器。
激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化氣化而進行穿孔,切割和焊接等的特種加工。早期的激光加工由于功率較小,大多用于打小孔和微型焊接。到20世紀70年代,隨著大功率二氧化碳激光器、高重復(fù)頻率釔鋁石榴石激光器的出現(xiàn),以及對激光加工機理和工藝的深入研究,激光加工技術(shù)有了很大進展,使用范圍隨之?dāng)U大。
數(shù)千瓦的激光加工機已用于各種材料的高速切割、深熔焊接和材料熱處理等方面。各種專用的激光加工設(shè)備競相出現(xiàn),并與光電跟蹤、計算機數(shù)字控制、工業(yè)機器人等技術(shù)相結(jié)合,大大提高了激光加工機的自動化水平和使用功能。
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