• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.学术分类
  • 4.加工系统
  • 5.工作原理
  • 6.技术特性
  • 7.应用范围
  • 8.激光技术
  • 8.1.简介
  • 8.2.作用
  • 9.切割技术
  • 9.1.简介
  • 9.2.作用
  • 10.焊接技术
  • 10.1.简介
  • 10.2.作用
  • 11.热处理
  • 11.1.简介
  • 11.2.作用
  • 12.其他技术
  • 12.1.打孔技术
  • 12.2.熔覆技术
  • 12.3.成形技术
  • 13.发展趋势
  • 13.1.研究开发
  • 13.2.技术科学
  • 13.3.技术特性
  • 14.发展现状
  • 15.发展应用
  • 16.市场展望
  • 17.就业优势
  • 18.参考资料

激光加工技术

加工技术

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性,对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。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、机械制造等国民经济重要部门,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。

基本信息

  • 中文名

    激光加工技术

  • 应用领域

    汽车电子航空机械制造

  • 专业门类

    工科

学术分类

激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为以下9个方面:

1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统;

2.激光加工工艺。包括焊接、表面处理、打孔、打标、微调等各种加工工艺;

3.激光焊接:汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半导体泵浦激光器;

4.激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器;

5.激光打标:在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用,使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器;

6.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。激光打孔的迅速发展,主要体打孔用YAG激光器的平均输出功率已由400w提高到了800w至1000w。国内比较成熟的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。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主,也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器;

7.激光热处理:在汽车工业中应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。使用的激光器多以YAG激光器,CO2激光器为主;

8.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。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主;

9.激光涂敷:在航空航天、模具及机电行业应用广泛。使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。

激光加工为工业制造提供了一个清洁无污染的环境及生产过程,而这也是当下激光加工最大的优势。1

加工系统

激光加工的组成

激光加工由四部分组成,分别是激光器、电源、光学系统和机械系统

工作原理

气体激光器加工原理
固体激光器加工原理

激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化气化而进行穿孔,切割和焊接等的特种加工。早期的激光加工由于功率较小,大多用于打小孔和微型焊接。2到20世纪70年代,随着大功率二氧化碳激光器、高重复频率钇铝石榴石激光器的出现,以及对激光加工机理和工艺的深入研究,激光加工技术有了很大进展,使用范围随之扩大。数千瓦的激光加工机已用于各种材料的高速切割、深熔焊接和材料热处理等方面。各种专用的激光加工设备竞相出现,并与光电跟踪、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合,大大提高了激光加工机的自动化水平和使用功能。从激光器输出的高强度激光经过透镜聚焦到工件上,其焦点处的功率密度高达10(~10(瓦/厘米(,温度高达1万摄氏度以上,任何材料都会瞬时熔化、气化。激光加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打孔和切割等加工的。通常用于加工的激光器主要是固体激光器和气体激光器。