激光加工技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學(xué)科的(de)一門綜合(hé)技術,傳統上看,它的研究範圍一般可分為:
1.激光加工係統
包括激光器、導光係統、加工機床、控製係統及檢測係統。
2.激光加工工藝
包(bāo)括切割、焊接、表麵處理、打孔(kǒng)、打標(biāo)、劃線、微調等(děng)各(gè)種(zhǒng)加工工藝。
3.激光焊接(jiē)
汽車車身厚薄板、汽車(chē)零件、鋰電池、心髒起搏器(qì)、密(mì)封(fēng)繼(jì)電器(qì)等密封器件以及各(gè)種不允許焊(hàn)接汙染和變形的器(qì)件(jiàn)。使用的激(jī)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(ké)、木刀模業、各種金屬零件和特殊(shū)材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的(de)電子機件用銅板(bǎn)、一些金屬網板、鋼管、鍍(dù)錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃(lí)、矽橡(xiàng)膠、1mm以下氧化鋁陶(táo)瓷(cí)片、航天(tiān)工業使用(yòng)的(de)鈦合(hé)金等等。使用激光(guāng)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(yè)均得(dé)到廣泛應用(yòng),使用(yòng)的激光器有YAG激光(guāng)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(háng)空航天、汽車(chē)製造、電子儀表、化工等行業。激光打孔的(de)迅速發(fā)展,主要體打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由400w提高(gāo)到了800w至1000w。國內比較成熟的激(jī)光打孔的應用是在人造(zào)金剛石和天(tiān)然金剛石(shí)拉絲模的生產及鍾表和儀(yí)表的(de)寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業的生(shēng)產中。使用的激光(guāng)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(dǎo)體泵浦激光器。
7.激(jī)光熱處理
在汽車(chē)工業中應用廣泛,如缸套、曲軸、活塞環、換向(xiàng)器、齒輪等零部件的熱處理,同時(shí)在航空航天、機床行業和其它機械行業也應用廣泛。我國的(de)激光(guāng)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(sù)成型
將激光加工技術和計算機數控技術及柔性製造技術相結合而形成。多用於(yú)模具和模型行業。使用的(de)激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。
9.激光塗敷
在航空航(háng)天、模具及機電行業應(yīng)用廣泛。使用的激光器多(duō)以大功(gōng)率YAG激光器、CO2激(jī)光(guāng)器(qì)為主。
激光加工為工業製造提供了一個清潔無汙染的(de)環境及生(shēng)產過程,而(ér)這也是當下激光加工最大(dà)的優勢。
激光加工技術特性(xìng)
激(jī)光加工技術(shù)與傳統加工技術相比具有很多優點,所以得到如此廣(guǎng)泛的應用。尤其適(shì)合新產品的開發:一旦產品圖紙形成後,馬上可(kě)以進行激光加工,可以在最短的時間內得到新產品的實物。
1.光點小,能量集中,熱影響區小;
2.不接觸加工工件,對工件無汙染;
3.不受電磁幹擾,與電子束加工相比應用更方便;
4.激光(guāng)束易於聚焦、導向,便於自動化控製。
5.範圍廣泛(fàn):幾乎可對任何材(cái)料(liào)進行(háng)雕(diāo)刻(kè)切割。
6.安全可靠:采用非(fēi)接觸式加工(gōng),不會對材料造成機械擠壓或機(jī)械應力。
7.精確細致:加工精度可達到(dào)0.1mm
8.效果一(yī)致:保證同一批次的加工效果幾(jǐ)乎完全一致。
9.高(gāo)速快捷:可(kě)立(lì)即根據電腦(nǎo)輸出的圖樣進行高(gāo)速雕刻(kè)和切(qiē)割,且激光切割的速度與線切割的速度(dù)相比要快很多。
10.成本低廉:不受加工數量的限製,對於小批量加工服務,激光加工更(gèng)加便宜。
11.切(qiē)割縫細小:激光切割的割縫一般在0.1-0.2mm。
12.切割麵光(guāng)滑:激光切割的切割麵無毛刺。
13.熱變形小:激光加工的激光割縫細(xì)、速度快、能量(liàng)集中,因此傳到被(bèi)切割(gē)材料上的熱量小,引起材料的變形也(yě)非常小。
14.適合大件產品的加工:大件產品的模具製造費用很高,激光加工(gōng)不需任何模(mó)具(jù)製造,而且(qiě)激光加工(gōng)完全避免材料衝剪時形成(chéng)的(de)塌邊,可以大幅度地降低企業(yè)的生產成本提高產品(pǐn)的檔次。
15.節省材料:激光加工采用電腦編程,可以把不同形狀的產(chǎn)品進行材料的套裁,最大限度地提高材料的利用率,大大降低了企業材料(liào)成本。
不同激光技術又衍生出不同的(de)激光器,例如,CO2激光器(qì)、固體激光器、光纖激光器和準分(fèn)子激光器等等,它(tā)們在工業加工製作方麵都起到了重要(yào)的作用。
而從地域發展情況(kuàng)來看,激光市場在亞太地區的長足發展是激光行業快速發展的又一大因素(sù)。中國、日本、韓國發展速度尤為突出(chū)。未來五年內,這些主要發展地區將在汽車製造、原始設備製(zhì)造等方麵獲得更多發展空間