激光加工過程

❶ 【在線等】急求常見激光加工工藝流程

激光加工技術

1）CO2和Nd:YAG激光器。

激光器

1.Nd:YAG激光器

N d:Y A G激光器的激光工作物質為固態的N d:Y A G棒，其激光波長為1.06μm。由於該種激光器的激光轉換效率較低，同時受到Y A G棒體積和導熱率的限制，其激光輸出平均功率不高。但由於N d:Y A G激光器可以通過開關壓縮激光輸出的脈沖寬度，在以脈沖方式工作時可獲得很高的峰值功率（108W），適用於需要高峰值功率的激光加工應用；N d:Y A G激光器另一大優點是可以通過光纖傳輸，避免了復雜傳輸光路的設計製作。

2.CO2激光器

C O2激光器的激光工作物質為C O2混合氣體，其主要應用的激光波長為10.6μm。由於該種激光器的激光轉換效率較高，同時激光器工作產生的熱量可以通過對流或擴散迅速傳遞到激光增益區之外，其激光輸出平均功率可以做到很高的水平，滿足大功率激光加工的要求。國內外用於激光加工的大功率C O2激光器，主要是橫流、軸流激光器。橫流激光器的光束質量不太好，為多模輸出，主要用於熱處理和焊接；軸流激光器的光束質量較好，為基模或准基模輸出，主要用於激光切割和焊接。

由於CO2和Nd:YAG激光器具有巨大的功率輸出，能夠通過熱積累效應使得大量熱能沉積在輻照區域導致材料熔融、蒸發、去除。用這種激光作用到加工材料上時，由於光波產生的電磁場與材料要相互作用，光能可以轉化為熱能並進一步轉化為化學熱、機械能，因此材料的被加工區域通常會發生升溫、熔化、汽化、等離子化等多種物理或化學變化，所以可以被廣泛用於切割、打孔、焊接、淬火和切削加工等機械製造領域。

激光加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備，已成為企業實行適時生產的關鍵技術，為優質、高效和低成本的加工生產開辟了廣闊的前景。目前已成熟的激光加工技術包括：激光切割技術、激光焊接技術、激光熱處理和表面處理技術、激光快速成形技術、激光打孔技術、激光打標技術、、激光蝕刻技術、激光微調技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術等。

激光切割

激光切割是利用激光束聚焦形成高功率密度的光斑照射工件,材料吸收光能,溫度急劇升高,將材料快速加熱至熔化或氣化溫度,再用噴射氣體吹化,以此分割材料。在這一過程中,當激光照射工件表面時,一部分光被工件吸收,另一部分光被工件反射。吸收部分轉化為熱能,使工件表面溫度急劇升高,材料熔化或氣化,同時,產生黑洞效應,使材料對光的吸收率提高,迅速加熱熔化或氣化切割區材料。此時吹氧可以助燃,並提供大量的熱能,使切割速度提高等。切割宜用連續輸出激光器。特點:激光可切割特硬、特脆及特軟材料、高熔點的難加工材料;切縫寬度很窄; 切割表面光潔; 切割表面熱影響層淺,表面應力小; 切割速度快,熱影響區小; 無機械變形、無刀具磨損,容易實現自動化生產

激光焊接

激光焊接是把激光聚焦成很細的高能量密度光束照射到工件上,使工件受熱熔化,然後冷卻使工件得到焊接。激光焊結熔深大,速度快,效率高; 激光焊燒區窄,熱影響區很小,工件變形也很小,同時,焊縫小,可實現精密焊接; 焊接結構均勻,品粒很小,氣孔少,夾雜缺陷少,在機械性能、抗蝕性能和電磁學性能上優於常規焊接方法。

激光熱處理

激光熱處理是利用高功率密度的激光束對金屬進行表面處理的方法。如當把金

屬表面加熱到僅低於熔點的臨界轉變溫度時,其表面迅速奧氏體化,然後急速自冷淬火,金屬表面迅速被強化,即激光相變硬化(激光淬火)。激光表面熱處理技術包括激光相變硬化技術、激光塗覆技術、激光合金化技術、激光沖擊強化技術等,這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用

❷ 激光加工的原理是什麼有何特點

激光雕刻加工是激光系統最常用的應用。根據激光束與材料相互作用的機理，大體可將激光內加工容分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光鐳射打標、激光鑽孔和微加工等；光化學反應加工是指激光束照射到物體，藉助高密度激光高能光子引發或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光雕刻刻蝕等。
激光加工是利用光的能量經過透鏡聚焦後在焦點上達到很高的能量密度，靠光熱效應來加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小，可加工各種材料。用激光束對材料進行各種加工，如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。某些具有亞穩態能級的物質，在外來光子的激發下會吸收光能，使處於高能級原子的數目大於低能級原子的數目——粒子數反轉，若有一束光照射，光子的能量等於這兩個能相對應的差，這時就會產生受激輻射，輸出大量的光能。

❸ 激光加工的特點

激光加工技術主要有以下獨特的優點

1、使用激光加工，生產效率高，質量可靠，經濟效益。

2、可以通過透明介質對密閉容器內的工件進行各種加工；在惡劣環境或其他人難以接近的地方，可用機器人進行激光加工。

3、激光加工過程中無「刀具」磨損，無「切削力」作用於工件。

4、可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。

激光加工屬於無接觸加工，並且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現多種加工的目的。它可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。激光加工柔性大主要用於切割、表面處理、焊接、打標和打孔等。

(3)激光加工過程擴展閱讀

激光加工的應用

激光技術與原子能、半導體及計算機一起，是二十世紀最負盛名的四項重大發明。

激光作為上世紀發明的新光源，它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點，已廣泛應用於工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。

據統計，從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀，每年與激光相關產品和服務的市場價值高達上萬億美元。中國激光產品主要應用於工業加工，占據了40%以上的市場空間。

激光加工作為激光系統最常用的應用，主要技術包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔、微加工及光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。

❹ 激光加工過程中需要注意些什麼

轉動反射鏡的組合，將光束傳播至所需加工的任意部位。每個反射鏡一般鍍有高破壞困慎的45。全反射介質膜，以便盡可能多地將光束能量傳播到加工部位，並防止被激光打壞。加工過程進行控制，即計算機進行全面數控。與加工機配套的數控系統用來控制激光打標機與工件的相對位置，按照加工要求，汁算機軟體來驅動工作台或激光頭進行一定規律的運動．向時可淵他日工機中有關部件進行適時控制，如激光的輸比、冷卻系統的狀態、光間開啟和關閉、激光能量或功率的收測等。採用數控系統可以加工復雜型而的工件，提高零件的加工精度和生產率對復雜工件的加工生產率可提高十幾倍乃至幾十倍，穩定產品質員，可實現——機多用，增加經濟效益，還可以減輕勞動強度，避免對工作人員的激光傷害。普通金屬切削機床是用金屬刀具在被加]—件上進行切削，屆於「接觸加工」而激光加工的「刀具」是激光束，屬於「非接觸加工」，這種「刀具」可以根據激光輸出功率、輸川脈沖寬度、T作頻率、占宰比等參數的改變而產牛性質和功能的變化。這樣可以實現一機多用，是普通金屬切削機床無法比擬的。激光加工機按激光束與工件的相對運動形式分為：工件隨工作台一起運動，激)t器和導光系統個動；激光束通過振鏡或轉鏡等的掃描而運動，激光器、工作台利工件不動；激光器和聚您系統等運動晰作台和工件不動。

❺ 激光加工解決哪些工藝問題

主要工藝有以下幾種：
1、汽化切割。
在高功率密度激光束的加熱下，材料表面溫度升至沸點溫度的速度是如此之快，足以避免熱傳導造成的熔化，於是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。一些不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料就是通過這種汽化切割方法切割成形的。
汽化切割過程中，蒸汽隨身帶走熔化質點和沖刷碎屑，形成孔洞。汽化過程中，大約40%的材料化作蒸汽消失，而有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅除的。
2、熔化切割。
當入射的激光束功率密度超過某一值後，光束照射點處材料內部開始蒸發，形成孔洞。一旦這種小孔形成，它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金屬壁所包圍，然後，與光束同軸的輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料帶走。隨著工件移動，小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。激光束繼續沿著這條縫的前沿照射，熔化材料持續或脈動地從縫內被吹走。
3、氧化熔化切割。
熔化切割一般使用惰性氣體，如果代之以氧氣或其它活性氣體，材料在激光束的照射下被點燃，與氧氣發生激烈的化學反應而產生另一熱源，稱為氧化熔化切割。具體描述如下：
（1）材料表面在激光束的照射下很快被加熱到燃點溫度，隨之與氧氣發生激烈的燃燒反應，放出大量熱量。在此熱量作用下，材料內部形成充滿蒸汽的小孔，而小孔的周圍為熔融的金屬壁所包圍。
（2）燃燒物質轉移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度，同時氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高，燃燒化學反應和去除熔渣的速度也越快。當然，氧氣流速不是越高越好，因為流速過快會導致切縫出口處反應產物即金屬氧化物的快速冷卻，這對切割質量也是不利的。
（3）顯然，氧化熔化切割過程存在著兩個熱源，即激光照射能和氧與金屬化學反應產生的熱能。據估計，切割鋼時，氧化反應放出的熱量要佔到切割所需全部能量的60%左右。
很明顯，與惰性氣體比較，使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。
（4）在擁有兩個熱源的氧化熔化切割過程中，如果氧的燃燒速度高於激光束的移動速度，割縫顯得寬而粗糙。如果激光束移動的速度比氧的燃燒速度快，則所得切縫狹而光滑。
4、控制斷裂切割。
對於容易受熱破壞的脆性材料，通過激光束加熱進行高速、可控的切斷，稱為控制斷裂切割。這種切割過程主要內容是：激光束加熱脆性材料小塊區域，引起該區域大的熱梯度和嚴重的機械變形，導致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度，激光束可引導裂縫在任何需要的方向產生。
要注意的是，這種控制斷裂切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特大封閉外形也不容易獲得成功。控制斷裂切割速度快，不需要太高的功率，否則會引起工件表面熔化，破壞切縫邊緣。其主要控制參數是激光功率和光斑尺寸大小。

❻ 激光加工的流程是怎麼的

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❼ 激光加工的原理及特點是什麼

原理

激光加工是將激光束照射到工件的表面，以激光的高能量來切除、熔化材料以及改變物體表面性能。

激光加工的特點

激光具有的寶貴特性決定了激光在加工領域存在的優勢：

①非接觸加工，無工具磨損，不需要中途更換，並其能量及其移動速度均可調，可實現多種加工；

②激光束能量密度高，加工速度快，工件變形小、熱影響區小，後續加工量小；

③它可加工材料范圍廣泛，可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點材料；

④激光束易於導向、聚焦；極易與數控系統配合對復雜工件進行加工； ⑤易與傳統生產工藝組合，是一種極為靈活的加工技術；

⑥使用激光加工，生產效率高，質量可靠，經濟效益好；

❽ 激光加工的原理及特點有哪些

1.激光加工的原理
激光加工是將激光束照射到工件的表面，以激光的高能量來切除、熔化材料以及改變物體表面性能。由於激光加工是無接觸式加工，工具不會與工件的表面直接磨察產生阻力，所以激光加工的速度極快、加工對象受熱影響的范圍較小而且不會產生噪音。由於激光束的能量和光束的移動速度均可調節，因此激光加工可應用到不同層面和范圍上。
2.激光加工的特點：
激光具有的寶貴特性決定了激光在加工領域存在的優勢：
①由於它是無接觸加工，並且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現多種加工的目的。
②它可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性、及高熔點的材料。
③激光加工過程中無「刀具」磨損，無「切削力」作用於工件。
④激光加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，並且是局部加工，對非激光照射部位沒有影響或影響極小。因此，其熱影響區小，工件熱變形小，後續加工量小。
⑤它可以通過透明介質對密閉容器內的工件進行各種加工。
⑥由於激光束易於導向、聚集實現作各方向變換，極易與數控系統配合，對復雜工件進行加工，因此是一種極為靈活的加工方法。
⑦使用激光加工，生產效率高，質量可靠，經濟效益好。例如：①美國通用電器公司採用板條激光器加工航空發動機上的異形槽，不到4H即可高質量完成，而原來採用電火花加工則需要9H以上。僅此一項，每台發動機的造價可省5萬美元。②激光切割鋼件工效可提高8-20倍，材料可節省15-30%，大幅度降低了生產成本，並且加工精度高，產品質量穩定可靠。雖然激光加工擁有許多優點，但不足之處也是很明顯的。