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激光加工技术的应用解析

  2020-09-05         Chris         8206

激光技术应用于汽车制造、电子器件、航空航天、石油化工、冶金采矿、能源运输、新能源等行业

激光技术应用于汽车制造、电子器件、航空航天、石油化工、冶金采矿、能源运输、新能源等行业

 

    为什么激光加工如此重要?由系统控制车削、铣削、刨削、磨削等传统加工工艺,驱动电机运动,再由电机驱动相应的加工刀具完成加工。除摩擦热产生外,没有其他热源输入,属于“冷加工”工艺。激光加工是利用高能量密度的激光束对材料融化,气化,固态相变硬化,使物质形态变化或影响过程,它也需要运动机制,既可以是热加工(如激光焊接、切割、打孔、打标、覆盖层和硬化,等等),也可以是冷(例如使用皮秒或飞秒激光铣削、车削、等等),使用最广泛的或热工作,如激光切割、焊接、表面处理,增加材料制造等。除了激光之外,还没有一种工具可以实现材料在如此宽的范围内的工作。

 

   几十年来,激光切割技术以切割精度高、效率高而受到人们的青睐。薄板激光切割加工周期短,可在很大程度上节省开模成本,取代冲压。激光切割的应用得到了极大的扩展,在很多方面取代了传统的等离子切割、氧气切割、电火花切割和水切割。

 

   激光焊接技术也是激光加工领域中一项非常重要的技术。与传统电弧焊接工艺相比,激光焊接热影响面积小,工件变形小,接头性能好,还能显著提高材料的可焊性。Laser-arc复合焊接技术有机地结合了激光焊和电弧焊的优点,它不仅大大提高了焊接速度和穿透深度,但也减少了纯激光焊接的高精度要求的差距差距,也可以提高焊缝的性能通过调整金属丝组成。因此,它被广泛应用于汽车、航空航天和精密机械等领域率先应用,并逐渐扩展到冶金、石化、船舶和能源等重型机械。

 


 

   激光表面工程技术包括激光表面淬火技术,激光熔覆强化和修复技术等,并迅速取代传统的感应淬火、渗碳淬火、堆焊、热喷涂、喷焊技术,在航空航天、机械制造、冶金、石油化工、能源交通等领域被广泛使用。激光清洗技术,是利用高能量密度激光束烧蚀金属表面,使零件表面油污、锈蚀及有机粘附,如瞬间升华、气化或燃烧脱离表面的高基质过程。这基本上是一个纯物理过程,“清洗”效率高,基本不损伤基体,不需要洗涤剂等化学介质,节能环保。

 

   冷加工对应的激光加工技术是基于飞秒和皮秒激光刻蚀或基于紫外和深紫外波长的激光精密刻蚀或精密切削钻孔。虽然材料去除的原理仍然与激光的热效应密切相关,但对被加工零件基体的热效应几乎可以忽略不计。因此,激光“铣削”和“车削”技术常被称为激光“冷加工”,最早应用于超硬、超脆、超薄材料的加工。

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