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浅谈各类激光加工的本质区别?
日期:2022-08-01 来源:本站 点击:1112

激光加工技术,即通过激光束和物质相互作用的特性,对材料进行切割、焊接、表面处理打孔及微加工等加工技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造、电气仪表、微电子、五金、装饰装潢、包装、印刷、交通运输、制药、卷烟等行业,对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。

激光加工技术对环境无污染,其加工过程中能量集中,热影响区小,不受电磁干扰。可对任何材料进行雕刻切割,不会对材料造成机械挤压和机械应力。激光加工技术采用电脑编程可以最大限度地提高材料利用率。那么,各类激光加工技术的原理是什么?应用于各行各业中的优势有哪些呢?

激光加工技术原理及应用优势解析:激光加工可适用于大部分的金属(碳钢、不锈钢、铝、铝合金、钛合金等)及非金属材料(玻璃、有机玻璃、纤维板、木材、纸张等),尤其是其他工艺方法无法加工的超硬材料和稀有金属等。

激光加工技术之激光切割:利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。

激光切割对比传统切割工艺,具有高速度、高精度和高适应性,割缝细、热影响区小(变形小)、切割端面质量好、切割无噪音、焊缝区组织和性能与母材接近等优点;切割加工无需模具,可代替采用复杂模具冲切的加工方法,能够大大缩短生产周期,降低生产成本。

激光加工技术之激光打标/雕刻:是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等,字符大小可以从毫米到微米量级,这对产品的防伪有特殊的意义。

激光打标的优势是非接触加工,可在任何异型表面标刻,工件不会变形和产生内应力,适于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料的标记。

激光加工技术之激光打孔:激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。

激光加工技术之激光焊接:激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。激光焊接机激光焊接对比传统焊接工艺,不需要电极,可实现定域加热、保证高速加热;激光焊接热影响区小、加热集中迅速、热应力低、焊缝漂亮,无需第二次加工、无机械接触,可对高熔点、难熔金属或不同厚度、不同金属材料进行焊接。

激光加工技术之激光淬火:即激光相变硬化,利用聚焦后的激光束照射到钢铁材料表面,使其温度迅速升高到相变点以上,当激光移开后,由于仍处于低温的内层材料的快速导热作用,使表层快速冷却到马氏体相变点以下,获得淬硬层。具有加热速度快、淬火硬度高、淬火部位可控、不需淬火介质等优点。

激光加工技术之激光表面熔凝:采用激光束将基材表面加热到熔化温度以上,当激光束移开后由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶的表面处理工艺。特别适合于灰口铸铁和球墨铸铁的表面强化,提高耐磨性能。

激光加工技术之激光快速成型:将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成,多用于模具和模型行业。

激光解决方案激光快速成型对比传统制造方法具有:原型的复制性、互换性高;制造工艺与制造原型的几何形状无关;加工周期短、成本低,一般制造费用降低50%,加工周期缩短70%以上;高度技术集成,实现设计制造一体化。

激光加工技术之激光涂敷:是通过运用源自激光的可控热量,将某种粉末金属材料涂敷到基体表面上以达到表面强化效果。在航空航天、模具及机电行业应用广泛。

激光加工技术之激光表面熔凝:是采用功率密度极高的激光束在极短时间内作用于金属表面,使金属表面发生局部剧烈蒸发,产生高达105大气压的压力,使金属表面发生强烈的塑性变形,形成高密度的位错、孪晶,使材料表面强度与硬度显著提高。适合那些无法通过相变硬化进行表面强化的材料,如铝合金等。

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