在20世紀60年代初,激光加工技術(shù)興起,在農(nóng)業(yè)機械、工程機械、糧油機械、特種汽車、鋸片、造船等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。尤其是在機械工業(yè)中發(fā)展迅速,而在機械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用則促進了激光加工技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
主要有三種類型的激光加工設(shè)備:激光打標機、激光焊接機、激光切割機。目前激光打標機主要有半導體激光打標機、CO2激光打標機、光纖激光打標機、紫外激光打標機等;目前激光焊接機有YAG激光自動焊接機、光纖傳輸自動激光焊接機等;激光切割機有YAG激光切割機和光纖激光切割機等。
激光器能得到如此廣泛的應(yīng)用,是因為它與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比有許多優(yōu)點:一是非接觸加工,不受機械力的影響;二是可加工高硬度、高熔點、脆性強的難加工材料;三是加工精度高,熱變形小,加工質(zhì)量高;四是與現(xiàn)代數(shù)控機床相結(jié)合,使激光加工具有高精度、可控性好、程序簡單、污染少等特點。
設(shè)備有:激光發(fā)生器,冷卻裝置,聚焦裝置等。激光加工技術(shù)是一種利用特征對材(包括金屬和非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及用作光源、識別物體等作為光源的一種技術(shù),傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是激光加工技術(shù)。作為涉及光、機、電、材料和檢測等多學科的綜合性技術(shù),激光技術(shù)通??梢詣澐譃椋?/p>
1.激光處理系統(tǒng)。它包括激光,光導系統(tǒng),加工機床,控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。
二、激光加工工藝。加工工藝有切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微調(diào)等。
激光器焊接∶汽車厚鋼板、汽車零部件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封裝置,以及各種不允許焊接污染和變形的設(shè)備。常用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器。
激光器切割:汽車工業(yè)、電腦、電器外殼、木刀模具、各種金屬部件及特殊材料的切割、圓鋸片、壓克力、彈簧墊片,2mm以下電子機件用銅板、若干金屬網(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、航天航空用的鈦合金等。所用激光主要有YAG和CO2兩種。
激光打標:廣泛應(yīng)用于各類材料及各行業(yè),目前使用的激光器主要有YAG激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器。
主要應(yīng)用于航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等工業(yè)領(lǐng)域的激光打孔。從五年前的400W到1000W,可以看出激光打孔技術(shù)的發(fā)展十分迅速,主要表現(xiàn)在打孔用YAG激光器的輸出功率從5年前的400W提高到了1000W。激光打孔在國內(nèi)的應(yīng)用比較成熟,主要集中在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn),以及寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業(yè)?,F(xiàn)有激光主要是YAG激光、CO2激光,有些準分子激光、同位素激光、半導體泵浦激光器等。
在汽車工業(yè)中,廣泛地應(yīng)用于汽缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零件的熱處理,同時在航空航天、機床工業(yè)以及其他機械行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。激光熱處理在國內(nèi)的應(yīng)用遠遠超過國外?,F(xiàn)有激光主要采用YAG激光器,CO2激光器。
激光快速成形:將激光加工技術(shù)與計算機數(shù)控技術(shù)以及柔性制造技術(shù)相結(jié)合形成。適用于模具、模型工業(yè)?,F(xiàn)有激光主要應(yīng)用YAG激光器、CO2激光器。
激光涂布︰廣泛應(yīng)用于航空航天、模具和機電工業(yè)?,F(xiàn)在使用的激光器主要是高功率YAG、CO2激光器。
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