激光加工是利用光的能量經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度,靠光熱效應(yīng)來(lái)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。用激光束對(duì)材料進(jìn)行各種加工,如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。 某些具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的物質(zhì),在外來(lái)光子的激發(fā)下會(huì)吸收光能,使處于高能級(jí)原子的數(shù)目大于低能級(jí)原子的數(shù)目——粒子數(shù)反轉(zhuǎn),若有一束光照射,光子的能量等于這兩個(gè)能相對(duì)應(yīng)的差,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生受激輻射,輸出大量的光能。
1.激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng);
2.激光加工工藝。包括焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、微調(diào)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(dǎo)體泵浦激光器;
4.激光切割:汽車行業(yè)、計(jì)算機(jī)、電氣機(jī)殼、木刀模業(yè)、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(jī)件用銅板、一些金屬網(wǎng)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(yè)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(biāo):在各種材料和幾乎所有行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用,使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器;
激光加工技術(shù)主要有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):
①使用激光加工,生產(chǎn)效率高,質(zhì)量可靠,經(jīng)濟(jì)效益。
②可以通過(guò)透明介質(zhì)對(duì)密閉容器內(nèi)的工件進(jìn)行各種加工;在惡劣環(huán)境或其他人難以接近的地方,可用機(jī)器人進(jìn)行激光加工。
③激光加工過(guò)程中無(wú)“刀具”磨損,無(wú)“切削力”作用于工件。
④可以對(duì)多種金屬、非金屬加工,特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)的材料。
⑤激光束易于導(dǎo)向、聚焦實(shí)現(xiàn)作各方向變換,極易與數(shù)控系統(tǒng)配合、對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行加工,因此它是一種極為靈活的加工方法。
⑥無(wú)接觸加工,對(duì)工件無(wú)直接沖擊,因此無(wú)機(jī)械變形,并且高能量激光束的能量及其移動(dòng)速度均可調(diào),因此可以實(shí)現(xiàn)多種加工的目的。
⑦激光加工過(guò)程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,對(duì)非激光照射部位沒(méi)有或影響極小,因此,其熱影響區(qū)小,工件熱變形小,后續(xù)加工量小。