何(hé)謂激光加(jiā)工。
激光加工(gōng)是利用光的能量通過透鏡聚焦,在聚焦後達到(dào)很高的能量密度,並依靠光熱(rè)效應加工。它不需要刀具,加工速度快,表麵變形小,可以加工多種材料。利用激光束對材料進行各(gè)種加工(gōng),如(rú)打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。有些物質具有(yǒu)亞穩態的能級,在外來光子的激發下會吸收光能,使得處於高能級原子的數目大於低能(néng)級原子的數目--在有一束光照射時,光(guāng)子的(de)能量等於這兩種能量的差值時,就會產(chǎn)生受激輻射,輸出大量的光能。
激光器(qì)的優點:
在(zài)全球激(jī)光產品的應用領域(yù)方麵,材料加工業仍然是其主要應用(yòng)市場,所占比例為35.2%;通訊產業排名第二,其所占(zhàn)比重為30.6%;另外,數據存儲產業占據(jù)第三位,占比重為12.6%。
激光加工技術與傳統(tǒng)加工技術相比,具有材料(liào)浪費少、規模生產中成本效應明(míng)顯、對加工對象適應性(xìng)強等優點(diǎn)。在歐洲,高檔汽車的(de)車殼(ké)與底座、飛機機翼、航天器機體等特(tè)殊材(cái)料(liào)的焊接,基本采用(yòng)激光技術。
激光器加工屬(shǔ)於非接觸加工,其(qí)能(néng)量和運動速度都是可調的,因(yīn)此,激光加工屬於非接觸加工。適用於多種金屬、非金屬加工,尤其是能加工高硬度、高脆性和高熔點的材料(liào)。大(dà)型的激光加工柔性主要用於(yú)切割、表麵處理、焊接、打標、打孔等。主要(yào)包括激光相變硬化、激(jī)光熔敷、激光表麵(miàn)合金化、激光表(biǎo)麵熔凝等。
激光加工(gōng)技術有如下獨特的優勢:
①采用激(jī)光(guāng)加工,生產效率高(gāo),質量可靠,經濟效益好。
②通過透明介質,可(kě)對密閉容器內的工件進行各種(zhǒng)加(jiā)工;在惡劣環境或他人難以接近的情況下,利用機器人進行激光加工。
③激光加工時無“刀”磨損,對工件無(wú)“切削力”作用。
④可加工多種金屬、非金屬,特別是能加工高硬度、高脆性和(hé)高熔點的材料(liào)。
⑤光束易於導向,可調焦(jiāo)實現作(zuò)各方(fāng)向變換,極易與數控係統配合,加工複雜(zá)工件,因而是一種極其靈活的加工(gōng)方法。
⑥非接觸加工,工件不產生(shēng)直接衝擊,所以不會發生機械變形,高能(néng)量激光束的能量和運動速度都是可調的,因此可以實現多種加(jiā)工目的(de)。
⑦激光加工過程(chéng)中,激光束的能量密度大,加工速度快,且是局部加工,對(duì)非激光輻照部(bù)位無影響或極小,因此其熱影響範(fàn)圍小,工件熱變形小,後續加(jiā)工(gōng)量小(xiǎo)。
激(jī)光光束的發散角度可小於1毫弧,光斑(bān)直徑可小至微米量級,作(zuò)用時(shí)間可短(duǎn)至納秒和皮(pí)秒,同時大功率激光器的連續輸出功率可達10kW,因此激光既適於精密微細加工,也可在大尺寸範圍內實現。激光束(shù)易於控製,易於與精密機械、精密測量技術和電子計算(suàn)機結合,實現加工的高度自動化,並能達到很高的加工精度(dù)。