三大激光技術(shù)之-激光打標、切割、焊接技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2019/04/11 22:03:31 閱讀量:2828 次
激光打標技術(shù)
激光打標技術(shù)是激光加工最大的應用領(lǐng)域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進(jìn)行局部照射,使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應,從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級,這對產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。聚焦后的極細的激光光束如同刀具,可將物體表面材料逐點(diǎn)去除,其先進(jìn)性在于標記過(guò)程為非接觸性加工,不產(chǎn)生機械擠壓或機械應力,因此不會(huì )損壞被加工物品;由于激光聚焦后的尺寸很小,熱影響區域小,加工精細,因此,可以完成一些常規方法無(wú)法實(shí)現的工藝。
激光加工使用的“刀具”是聚焦后的光點(diǎn),不需要額外增添其它設備和材料,只要激光器能正常工作,就可以長(cháng)時(shí)間連續加工。激光加工速度快,成本低廉。激光加工由計算機自動(dòng)控制,生產(chǎn)時(shí)不需人為干預。
激光能標記何種信息,僅與計算機里設計的內容相關(guān),只要計算機里設計出的圖稿打標系統能夠識別,那么打標機就可以將設計信息精確的還原在合適的載體上。因此軟件的功能實(shí)際上很大程度上決定了系統的功能。
激光切割技術(shù)
激光切割技術(shù)廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時(shí)間,降低加工成本,提高工件質(zhì)量?,F代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。
以我公司CO2激光切割機為例,整個(gè)系統由控制系統、運動(dòng)系統、光學(xué)系統、水冷系統、排煙和吹氣保護系統等組成,采用最先進(jìn)的數控模式實(shí)現多軸聯(lián)動(dòng)及激光不受速度影響的等能量切割,同時(shí)支持DXP、PLT、CNC等圖形格式并強化界面圖形繪制處理能力;采用性能優(yōu)越的進(jìn)口伺服電機和傳動(dòng)導向
結構實(shí)現在高速狀態(tài)下良好的運動(dòng)精度。
激光切割是應用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來(lái)實(shí)現的。在計算機的控制下,通過(guò)脈沖使激光器放電,從而輸出受控的重復高頻率的脈沖激光,形成一定頻率,一定脈寬的光束,該脈沖激光束經(jīng)過(guò)光路傳導及反射并通過(guò)聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上,形成一個(gè)個(gè)細微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個(gè)細小的孔,在計算機控制下,激光加工頭與被加工材料按預先繪好的圖形進(jìn)行連續相對運動(dòng)打點(diǎn),這樣就會(huì )把物體加工成想要的形狀。切割時(shí),一股與光束同軸氣流由切割頭噴出,將熔化或氣化的材料由切口的底部吹出(注:如果吹出的氣體和被切割材料產(chǎn)生熱效反應,則此反應將提供切割所需的附加能源;氣流還有冷卻已切割面,減少熱影響區和保證聚焦鏡不受污染的作用)。與傳統的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割質(zhì)量(切口寬度窄、熱影響區小、切口光潔)
、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀) 、廣泛的材料適應性等優(yōu)點(diǎn)。
激光焊接技術(shù)
激光焊接是激光材料加工技術(shù)應用的重要方面之一,焊接過(guò)程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過(guò)熱傳導向內部擴散,通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由于其獨特的優(yōu)點(diǎn),已成功地應用于微、小型零件焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現,開(kāi)辟了激光焊接的新領(lǐng)域。獲得了以小孔效應為理論基礎的深熔接,在機械、汽車(chē)、鋼鐵等工業(yè)部門(mén)獲得了日益廣泛的應用。
與其它焊接技術(shù)比較,激光焊接的主要優(yōu)點(diǎn)是:激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊的條件下進(jìn)行焊接,焊接設備裝置簡(jiǎn)單。例如,激光通過(guò)電磁場(chǎng),光束不會(huì )偏移;激光在空氣及某種氣體環(huán)境中均能施焊,并能通過(guò)玻璃或對光束透明的材料進(jìn)行焊接。激光聚焦后,功率密度高,在高功率器件焊接時(shí),深寬比可達5:1,最高可達10:1??珊附与y熔材料如鈦、石英等,并能對異性材料施焊,效果良好。便如,將銅和鉭兩種性質(zhì)截然不同的材料焊接在一起,合格率幾乎達百分之百。也可進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后可獲得很小的光斑,且能精密定位,可應用于大批量自動(dòng)化生產(chǎn)的微、小型元件的組焊中,例如,集成電路引線(xiàn)、鐘表游絲、顯像管電子槍組裝等由于采用了激光焊,不僅生產(chǎn)效率大、高,且熱影響區小,焊點(diǎn)無(wú)污染,大大提高了焊接的質(zhì)量。
可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠距離焊接,具有很大的靈活性。在YAG激光技術(shù)中采用光纖傳輸技術(shù),使激光焊接技術(shù)獲得了更為廣泛的推廣與應用。 激光束易實(shí)現光束按時(shí)間與空間分光,能進(jìn)行多光束同時(shí)加工及多工位加工,為更精密的焊接提供了條件。