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激光加工的形式类型及各领域应用

文章源自:www.gsynmy.com关键词:激光切割机人气:时间:2015-10-13 18:46【
激光加工的形式类型及各领域应用,随着激光加工技术的不断发展,其应用越来越广泛,加工领域、加工形式多种多样,但从本质而言,激光加工是激光束与材料相互作用而引起材料在形状或组织性能方面的改变过程。从这一角度可将激光加工分为以下几种类型。
 
激光材料去除加工
在生产中常用的激光材料去除加工有激光打孔、激光切割、激光雕刻和激光刻蚀等技术。
激光打孔是最早在生产中得到应用的激光加工技术。对于高硬度、高熔点材料,常规机械加工方法很难或不能进2mm,而激光打孔则很容易实现。如金刚石模具的打孔,采用机械钻孔.打通一个直径0.2mm、深1mm的孔需要几十个小时,而激光打孔只需要3~5min,不仅提高了效率,还能节省许多昂贵的金刚石粉。

激光切割具有切缝窄、热影响区小、切边洁净、加工精度高、光洁度高等特点,是一种高速、高能量密度和无公害的非接触加工方法。激光雕刻印染圆网技术是激光雕刻技术在工业中成功应用的典范,此技术在1987年应用于全球的纺织行业。

 
在生产中常用的激光材料去除加工有激光打孔、激光切割、激光雕刻和激光刻蚀等技术。
在生产中常用的激光材料去除加工有激光打孔、激光切割、激光雕刻和激光刻蚀等技术。

 
激光材料增材加工
激光材料增材加工主要包括激光焊接、激光烧结和激光快速成形技术。激光焊接是通过激光束与材料的相互作用,使材料熔化实现焊接的。激光焊接可分为脉冲激光焊接和连续激光焊接,按热力学机制又可分为激光热传导焊接和激光深穿透焊接(或称深熔焊接)。
 
激光快速成形技术是激光加工技术引发的一种新型制造技术,现被称为3D打印技术,它是利用材料堆积法制造实物产品的~项高新披术。它能根据产品的三维模型数据,不借助其他工具设备,迅速而精确地制造出所需产品,集中体现了计算机辅助设计、数控、激光加工、新材料开发等多学科、多技术的综合应用。
 
激光材料改性
激光材料改性主要有激光热处理、激光强化、激光涂覆、激光合金化和激光非晶化,微晶化等。
 
激光微细加工
激光微细加工起源于半导体制造工艺,是指加工尺寸约在微米级范围内的加工方式。纳米级微细加工方式也称为超精细加工。目前激光微细加工已成为研究热点和发展方向。
 
其他激光加工
激光加工在其他领域中的应用有激光清洗、激光复合加工、激光抛光等。先进激光加工技术的发展方向;激光作为高技术的重要组成部分,从20世纪60年代问世以来,随着对其基本理论研究的不断深入,各种各样的新型激光器不断研制成功,已经在工业、农业、医学、军事等得到广泛应用领域。
 
从全球激光35. 2%应用领域来看,在这些应用当中,材料加工行业仍是其主要的应用市场,所占比重为35.2%;通信行业排名第二,所占比重为30.6%;数据存储行业占据第三位,所占比重为12.6%。
 
近十年来,随着工业激光应用市场在不断扩大,激光加工领域也不断歼拓,由传统的钟表、电池、衣扣等轻工行业向机械制造业、汽车制造业、航空、动力和能源以及医学和牙科仪器设备制造业等应用领域拓展,有效拉动了激光加工设备的需求。
    
2011年全球激光工业加工设备销售额获得了强劲的两位数增长。2011年全球激光系统销售收入7 0.6亿美元,同比增长1 6%,其中,激光器销售收入1 9.56亿美元,同比增长。
 
激光加工的特点、类型及应用
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行切割、焊接、表面处理、激光打孔、增材加工及微加工等的一门加工技术。激光加工技术涉及光、机电、材料、及检测等多门学科,它的研究范围一般可分为激光加工系统和激光加工工艺。
 
激光加工的特点
激光加工技术是20世纪与原子能、半导体及计算机技术齐名的四大发明之一。激光的应用已渗透到加工、军事、通信等各个领域,21世纪被誉为“光加工时代”激光技术在我国虽经过几十年的发展,取得了上千项科技成果,许多已用于生产实践,激光加工设备产量平均每年以20%的速度增长,为传统产业的技术改造、提高产品质量解决了许多问题,如三维激光技术正在宝钢、本钢等大型钢厂推广,将改变我国汽车覆盖件的钢板完全依赖进口的状态,激光标记机与激光焊接机的质量、功能、价格符合国内市场目前的需求,市场占有率达90%以上。

1985~1995年,国外激光产业以10%的速度增长,1998年销售额达到970亿德国马克,2010年全球激光与光电产业大幅增长,市场规模突破4000亿美元,增长率近30%,预计到2015年全球激光与光电严业市场将突破1万亿美元。以激光技术为基础的光电产业可能会取代传统电子产业。激光加工、激光通信及激光医疗成为激光技术应用最重要的三个方面。

激光加工与其他加工技术相比有其独特的特点和优势,它的主要特点如下:

①非接触加工。激光属于非接触加工,切割不用刀具,切边无机械应力,也无刀具磨损和替换、拆装问题,为此可缩短加工时间;激光焊接无需电极和填充材料,再加上深熔焊接产生的纯化效应,使焊缝杂质含量低、纯度高。聚焦激光束具有1 0 6~1 0 1 2 W/cm2高功率密度,可以进行高速焊接和高速切割。利用光的无惯性,体育博彩投注,体育彩票 定期投注,体育彩票电话投注:在高速焊接或切割中可急停和快速启动。

②对加工材料的热影响区小。激光束照射到物体的表面是局部区域.虽然在加工部位的温度较高,产生的热量很大,但加工时的移动速度很快,其热影响的区域很小,对非照射的区域几乎没有影响。在实际热处理、切割、焊接过程中,加工工件基本上不产生变形。正是激光加工的这一特点,使其被成功地应用于局部热处理和显像管焊接中。

③加工的灵活性。激光束易于聚焦、发散和导向,可以很方便地得到不同的光斑尺寸和功率大小,以适应不同的加工要求。并且通过调节外光路系统改变光束的方向,与数控机床、机器人进衍连接,构成各种加工系统,实施对复杂工件进行加工。激光加工不受电磁干扰,可以在大气环境中进行加工
 
④微区加工。激光束不仅可以聚焦,而且可以聚焦到波长级光斑,使用这样小的高禽旨量光斑可以进行微区加工。
 
⑤可以通过透明介质对密封容器内的工件进行各种加工。
 
⑥可以加工高硬度、高脆性及高熔点的多种金属、非金属材料。
 
激光加工具有许多特点和优势,但目前依然是一种较昂贵的能源,设备价格较高,生产成本较高。


 

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