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激光加工技术 一、技术概述 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它的研究范围一般可分为 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。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。 二、现状及国内外发展趋势 作为 20 世纪科学技术发展的主要标志和现代信息社会光电子技术的支柱之一激光技术和激光产业的发展受到世界...
激光加工技术 一、技术概述 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它的研究范围一般可分为 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。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。 二、现状及国内外发展趋势 作为 20 世纪科学技术发展的主要标志和现代信息社会光电子技术的支柱之一激光技术和激光产业的发展受到世界先进国家的高度重视。 激光加工是国外激光应用中最大的项目 也是对传统产业改造的重要手段 主要是 kW 级到10kW 级 CO2 激光器和百瓦到千瓦级 YAG 激光器实现对各种材料的切割、焊接、打孔、刻划和热处理等。据 1997~1998 年的最新激光市场评述和预测1997 年全世界总激光器市场销售额达 32.2 亿美元比 1996 年增长 14其中材料加工为 8.29 亿美元医疗应用 3 亿美元研究领域 1.5 亿美元。1998 年总收入预计增长 19可达到 38.2 亿美元。其中占第一位的材料加工预计超过 10 亿美元医用激光器是国外第二大应用。 激光加工应用领域中CO2 激光器以切割和焊接应用最广分别占到 70和 20表面处理则不到 10。而 YAG 激光器的应用是以焊接、标记50和切割15为主。在美国和欧洲 CO2 激光器占到了 70~80。我国激光加工中以切割为主的占 10其中 98以上的 CO2 激光器功率在 1.5kW~2kW 范围内而以热处理为主的约占 15大多数是进行激光处理汽车发动机的汽缸套。 这项技术的经济性和社会效益都很高 故有很大的市场前景。 应用 备周期激光束在高硬度材料和复杂而弯曲的表面打小孔速度快而不产生破损激光焊接在汽车工业中已成为标准工艺日本 Toyota 已将激光用于车身面板的焊接将不同厚度和不同表面涂敷的金属板焊接在一起 然后再进行冲压。 虽然激光热处理在国外不如焊接和切 在汽车工业中激光加工技术充分发挥了其先进、快速、灵活地加工特点。如在汽车样机和小批量生产中大量使用三维激光切割机 不仅节省了样板及工装设备 还大大缩短了生产准割普遍但在汽车工业中仍应用广泛如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理。在工业发达国家激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合派生出激光快速成形技术。该项技术不仅可以快速制造模型而且还可以直接由金属粉末熔融制造出金属模具。 到了 80 年代YAG 激光器在焊接、切割、打孔和标记等方面发挥了越来越大作用。通常认为 YAG 激光器切割可以得到好的切割质量和高的切割精度但在切割速度上受到限制。随着 YAG 激光器输出功率和光束质量的提高而被突破。YAG 激光器已开始挤进 kw 级 CO2
