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激光加工技術的9個研究范圍

現代激光工業 2022-04-17 14:34:35

?激光加工是利用光的能量經過透鏡聚焦后在焦點上達到很高的能量密度,靠光熱效應來加工的。 激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小,可加工各種材料。

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用激光束對材料進行各種加工,如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。 某些具有亞穩態能級的物質,在外來光子的激發下會吸收光能,使處于高能級原子的數目大于低能級原子的數目——粒子數反轉,若有一束光照射,光子的能量等于這兩個能相對應的差,這時就會產生受激輻射,輸出大量的光能。

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激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術,傳統上看,它的研究范圍一般可分為以下9個方面:

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1、激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統;

2、激光加工工藝。包括焊接、表面處理、打孔、打標、微調等各種加工工藝;

3、激光焊接:汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半導體泵浦激光器;

4、激光切割:汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器;

5、激光打標:在各種材料和幾乎所有行業均得到廣泛應用,使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器;

6、激光打孔:激光打孔主要應用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業。激光打孔的迅速發展,主要體打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由400w提高到了800w至1000w。國內比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業的生產中。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主,也有一些準分子激光器、同位素激光器和半導體泵浦激光器;

7、激光熱處理:在汽車工業中應用廣泛,如缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理,同時在航空航天、機床行業和其它機械行業也應用廣泛。我國的激光熱處理應用遠比國外廣泛得多。使用的激光器多以YAG激光器,CO2激光器為主;

8、激光快速成型:將激光加工技術和計算機數控技術及柔性制造技術相結合而形成,多用于模具和模型行業。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主;

9、激光涂敷:在航空航天、模具及機電行業應用廣泛。使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主。


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