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激光加工技術(shù)敘述
發(fā)布時間:
2022-12-05
作者:
新天科技
資料來源:
網(wǎng)上素材
激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬) 進行切割、焊按、表面處理、打孔及微加工等的一門加工技術(shù)。激光加工技術(shù)是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)。
一、技術(shù)概述
激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬) 進行切割、焊按、表面處理、打孔及微加工等的一門加工技術(shù)。激光加工技術(shù)是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，它的研究范圍一般可分為:
1.激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。
2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。
二、現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展趨勢
作為20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要標(biāo)志和現(xiàn)代信息社會光電子技術(shù)的支柱之一，激光技術(shù)和激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到世界先進國家的高度重視。
激光加工是國外激光應(yīng)用中最大的項目，也是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的重要手段，主要是kW級到10kW級CO2激光器和百瓦到千瓦級YAG激光器實現(xiàn)對各種材料的切割、焊接、打孔、刻劃和熱處理等。據(jù)1997~1998年的最新激光市場評述和預(yù)測，1997年全世界總激光器市場銷售額達32.2億美元，比1996年增長14%，其中材料加工為8.29億美元，醫(yī)療應(yīng)用3億美元，研究領(lǐng)域1.5億美元。1998年總收入預(yù)計增長19%，可達到38.2億美元。其中占第一位的材料加工預(yù)計超過10億美元，醫(yī)用激光器是國外第二大應(yīng)用。
激光加工應(yīng)用領(lǐng)域中，CO2激光器以切割和焊接應(yīng)用最廣，分別占到70%和20%，表面處理則不到10%。而YAG激光器的應(yīng)用是以焊接、標(biāo)記(50%)和切割 (15%)為主。在美國和歐洲CO2激光器占到了70~80%。我國激光加工中以切割為主的占10%，其中98%以上的CO2激光器，功率在1.5kW~2kW范圍內(nèi)，而以熱處理為主的約占15%，大多數(shù)是進行激光處理汽車發(fā)動機的汽缸套.這項技術(shù)的經(jīng)濟性和社會效益都很高，故有很大的市場前景。
在汽車工業(yè)中，激光加工技術(shù)充分發(fā)揮了其先進、快速、靈活地加工特點。如在汽車樣機和小批量生產(chǎn)中大量使用三維激光切割機，不僅節(jié)省了樣板及工裝設(shè)備，還大大縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期;激光束在高硬度材料和復(fù)雜而彎曲的表面打小孔，速度快而不產(chǎn)生破損，激光焊接在汽車工業(yè)中已成為標(biāo)準(zhǔn)工藝，日本Toyota已將激光用于車身面板的焊接，將不同厚度和不同表面涂敷的金屬板焊接在起，然后再進行沖壓。雖然激光熱處理在國外不如焊接和切割普遍，但在汽車工業(yè)中仍應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理。在工業(yè)發(fā)達國家，激光加工技術(shù)和計算機數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合，派生出激光快速成形技術(shù)。該項技術(shù)不僅可以快速制造模型，而且還可以直接由金屬粉未熔融，制造出金屬模具。
目前，國外激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體現(xiàn)在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。打孔峰值功率高達30~50kw，打孔用的脈沖寬度越來越窄，重復(fù)頻率越來越高，激光器輸出參數(shù)的提高，很大程度上改善了打孔質(zhì)量，提高了打孔速度，也擴大了打孔的應(yīng)用范圍。國內(nèi)目前比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及手表寶石軸承的生產(chǎn)中。
目前激光加工技術(shù)研究開發(fā)的重點可歸納為:
新一代工業(yè)激光器研究，目前處在技術(shù)上的更新時期，其標(biāo)志是二極管泵浦全固態(tài)激光器的發(fā)展及應(yīng)用;
精細(xì)激光加工，在激光加工應(yīng)用統(tǒng)計中微細(xì)加工1996年只占6%，1997年翻了一倍達12%，1998年已增加到19%;
加工系統(tǒng)智能化，系統(tǒng)集成不僅是加工本身，而是帶有實時檢測、反饋處理，隨著專家系統(tǒng)的建立，加工系統(tǒng)智能化已成為必然的發(fā)展趨勢
激光技術(shù)在我國經(jīng)過30多年的發(fā)展，取得了上千項科技成果，許多已用于生產(chǎn)實踐，激光加工設(shè)備產(chǎn)量平均每年以20%的速度增長，為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造、提高產(chǎn)品質(zhì)量解決了許多問題，如激光毛化纖技術(shù)正在寶鋼、本鋼等大型鋼廠推廣，將改變我國汽車覆蓋件的鋼板完全依賴進口的狀態(tài)，激光標(biāo)記機與激光焊接機的質(zhì)量、功能、價格符合國內(nèi)目前市場的需求，市場占有率達90%以上。到了80年代，YAG激光器在焊接、切割、打孔和標(biāo)記等方面發(fā)揮了越來越大作用。通常認(rèn)為YAG激光器切割可以得到好的切割質(zhì)量和高的切割精度，但在切割速度上受到限制。隨著YAG激光器輸出功率和光束質(zhì)量的提高而被突破。YAG激光器已開始擠進kw級CO2激光器切割市場。YAG激光器特別適合焊接不允許熱變形和焊接污染的微型器件，如鉀電池、心臟起搏器、密封繼電器等。YAG激光器打孔已發(fā)展成為最大的激光加工應(yīng)用。
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存在的主要問題
科研成果轉(zhuǎn)化為商品的能力差，許多有市場前景的成果停留在實驗室的樣機階段
激光加工系統(tǒng)的核心部件激光器的品種少、技術(shù)落后、可靠性差。國外不僅二級管泵浦的全lI固態(tài)激光器已用于生產(chǎn)過程中，而且二級管激光器也被應(yīng)用，而我國二極管泵浦的全固態(tài)激光器還處在剛開始研究開發(fā)階段。
對加工技術(shù)的研究少，尤其對精細(xì)加工技術(shù)的研究更為薄弱，對紫外波激光進行加工的研究進行的極少。
激光加工設(shè)備的可靠性、安全性、可維修性、配套性較差，難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。
三、“十五”目標(biāo)及主要研究內(nèi)容
1.目標(biāo)
“十五”的主要工作是促進激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，保持激光器年產(chǎn)值20%的平均增長率，實現(xiàn)年產(chǎn)值200億元以上;在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中普及和推廣加工技術(shù)，重點完成電子、汽車、鋼鐵、石油、造船、航空等傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用激光技術(shù)進行改造的示范工程，為信息、材料、生物、能源、空間、海洋等六大高科技領(lǐng)域提供嶄新的激光設(shè)備和儀器
濟南新天激光作為激光切割工業(yè)設(shè)備優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商，深耕行業(yè)18載。公司致力于激光切割機、打標(biāo)機、焊接機、清洗機以及配套自動化系統(tǒng)等激光工業(yè)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與全流程服務(wù)，是專業(yè)的激光工業(yè)應(yīng)用解決方案提供商。
公司本著“在激光制造領(lǐng)域，成為全球客戶的首選”的愿景，堅持“讓細(xì)節(jié)產(chǎn)生競爭力、團結(jié)協(xié)作共挑重?fù)?dān)、在解決問題中成長”的原則，堅持以客戶為中心，以人才為根本，以產(chǎn)品為基石，以服務(wù)為后盾，竭誠為您提供性能穩(wěn)定、技術(shù)過硬、設(shè)備操作簡單的激光加工設(shè)備，并在全球范圍內(nèi)建立了完整的銷售及售后服務(wù)體系，為您提供優(yōu)質(zhì)的售前、售中、售后支持和服務(wù)。濟南新天科技有限公司愿為您提供方便、快捷的服務(wù)！
關(guān)鍵詞:
技術(shù),激光,加工,激光器,應(yīng)用,切割,打孔,yag,焊接
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