激光技术在先进制造业中的几例应用
激光科技在工业制造中的应用

激光科技在工业制造中的应用随着科技水平的不断提高,激光技术作为一种新兴的工业制造技术,正在逐渐变得越来越重要。
所谓激光技术,指的是通过激光器产生出来的一种高能光束来进行加工的技术。
激光技术在工业制造中的应用已经得到了广泛的应用。
在提高生产效率、降低成本和提升品质方面,激光技术有着重要的作用。
一、激光切割技术激光切割技术是利用激光束对工件进行局部切割的一种加工技术。
激光切割技术在工业制造中应用的比较广泛,如航天、汽车、机械、电子等各个领域。
因为激光束的能量密度很高,可以快速地从工件上连续削除多层沉积物,快速地分离材料,因而能够提供更好的切割效果。
二、激光焊接技术激光焊接技术是一种用激光束对两个或多个工件进行焊接的加工技术。
激光焊接技术有很多特点,例如焊缝精度高、工件变形小、可焊接多种材料、焊接速度快等。
激光焊接技术被广泛应用于一些高精度和特殊形状工件的加工,如微机电系统(MEMS)、触觉传感器、核反应堆部件、汽车零部件等。
三、激光打标技术激光打标技术是利用高能量激光束对材料进行刻记录入加工技术。
激光打标技术的加工速度快,过程中产生的热影响区非常小,因此它可以刻标记、图案、Bar代码、二维码等各种标志。
激光打标技术在电子、通讯、包装、医疗、饰品等行业都有着广泛的应用。
四、激光熔覆技术激光熔覆技术利用激光束的熔化和快速凝固的特性来进行修复和制备。
激光熔覆技术可将一种或多种材料冶炼并沉积在被修复或加固的工件表面上,在表面覆盖层为工件提供更加优质的保护。
激光熔覆技术在冶金、制造、航空航天等高档工业中也得到广泛应用。
五、激光微加工技术激光微加工技术是将激光技术用于制备微型器件或制з备微小器件加工过程的一种技术。
此技术应用于微电子器件、生物传感器、微机电器件等领域,起到很大的作用。
总之,激光技术可以用于很多行业和领域,具有诸多优点,如高效、稳定、高精度等,因此在未来,激光技术很有可能得到更多的应用,为各行各业的发展提供更多有益的帮助。
激光焊接技术在航空制造业中的应用案例分析

激光焊接技术在航空制造业中的应用案例分析激光焊接技术在航空制造业中的应用案例分析激光焊接技术是一种将高能量激光束聚焦在金属表面,通过熔化金属表面实现接触连接的先进制造技术。
随着航空制造业的发展,激光焊接技术在航空制造中的应用也越来越广泛。
本文将通过几个实际案例来分析激光焊接技术在航空制造业中的应用。
案例一:飞机机身焊接飞机机身是飞机结构中最关键的部分之一,机身的坚固和稳定对于飞行安全至关重要。
激光焊接技术在飞机机身焊接中具有很大的优势。
激光焊接技术可以在较短的时间内实现高质量的焊接,且焊缝小,焊接区变形小。
激光焊接技术还可以实现对多样化结构的焊接,适用于复杂的机身结构。
某航空制造公司采用激光焊接技术对飞机机身进行焊接,不仅大幅度提高了焊接效率,还提高了焊接质量和机身的稳定性。
案例二:复合材料加工复合材料在航空制造业中应用广泛,如碳纤维复合材料等。
激光焊接技术在复合材料加工中也有着重要的应用。
传统的复合材料连接方式主要是粘接和机械连接,然而粘接容易受到温度和湿度的影响,机械连接则容易产生应力集中。
激光焊接技术能够实现复合材料的无损连接,焊接效果优于传统连接方式。
激光焊接技术在复合材料加工中的应用案例有很多,例如采用激光焊接技术连接飞机翼尖制造中的碳纤维复合材料。
案例三:涡轮叶片修复航空发动机是飞机的心脏,发动机叶片的质量和性能对发动机效率和寿命有着重要影响。
由于工作环境的恶劣和使用寿命的限制,发动机叶片容易受到磨损和损坏。
激光焊接技术在发动机叶片修复中具有独特的优势。
激光焊接技术可以实现精确而快速的叶片修复,不仅能够恢复叶片的原有形态,还可以提高叶片的抗疲劳性能。
某航空维修公司采用激光焊接技术对受损的涡轮叶片进行修复,大大提高了叶片的寿命和使用效率。
案例四:航空电子制造航空电子制造对焊接工艺要求非常高,激光焊接技术能够满足这种要求。
激光焊接技术可以实现高精度、高速度的焊接,焊缝形状和大小可以精确控制。
激光技术在工业制造中的应用

激光技术在工业制造中的应用在现代工业制造领域,激光技术是一种先进的加工工艺,它的应用范围广泛,可以实现高精度、高效率、低损耗、低成本的加工效果。
本文将从激光技术的基本原理、应用领域、优缺点、未来发展前景等方面,阐述激光技术在工业制造中的应用。
一、激光技术的基本原理激光是指通过激光器将能量转化为电磁波辐射的一种光源。
它的特点是功率密度高、波长短、单色性好、方向性强等。
激光加工是利用激光器产生的高能量、高密度光束来实现材料加工的一种高新技术。
通过调整激光的功率、频率、波长、扫描速度和扫描轨迹等参数,可以实现对不同材料的割、焊、打孔、刻蚀等各种加工操作。
二、激光技术的应用领域1、汽车制造:在汽车制造过程中,激光技术可以用来切割、焊接、钻孔、冲压等加工工艺。
例如,激光切割可以为汽车零部件精确地制造形状,如发动机罩、车门、底盘等;激光焊接可以将车身骨架零部件焊接在一起,提供良好的密封性和强度;激光冲压则可以制造汽车内饰件和外观件。
2、电子制造:在电子制造领域,激光技术被广泛应用于制造印刷电路板、电子元器件、显示屏等。
激光打孔可以制造微细的孔洞,以满足小型化、高性能的电子产品的需求;激光切割可以制造各种特殊形状的电子零部件,如小型马达、光学元件等。
3、制造业:激光技术在制造业中的应用涉及到金属、非金属、塑料等多种材料的加工技术。
在制造业中,激光加工技术可以用于制造工业机器人、机床零部件、机械加工件等。
激光切割技术可以制造高精度、高质量的工业模具和精密轴承等机械零部件;激光焊接技术可以制造大型钢结构、油罐、船舶等各种工业设备。
三、激光技术的优缺点1、优点:(1)高精度:激光技术的精度可以达到毫米级别,甚至亚毫米级别;(2)高效率:激光加工速度快,一般情况下比传统加工工艺快5-10倍以上;(3)无污染:激光加工过程无粉尘、无异味,对环境无任何影响;(4)无接触:激光加工采用无接触加工原理,不会对工件造成变形和损伤;(5)适应范围广:激光加工可以对各种材料进行加工,包括金属和非金属材料。
激光在现代制造业中的应用

激光在现代制造业中的应用激光是一种高强度、高精度、高效率的光源,有着广泛的应用,尤其在现代制造业中有着重要的地位。
本文将从激光在加工、制造、检测等方面的应用进行探讨。
一、激光在加工方面的应用1、激光切割激光切割是一种高精度的切割技术,广泛应用于金属、合金、非金属材料等的切割加工。
激光切割可以针对不同的材料和要求进行调整,实现精准切割。
而且激光切割可以与计算机进行配合,进行复杂的自动化切割,大大提高了生产效率和产品质量。
2、激光焊接激光焊接是利用激光束对接合材料进行局部加热,使其熔化并实现焊接的一种方法。
其优点是热影响小、接头美观、焊材消耗少且不需要后处理等优点。
激光焊接广泛应用于钢铁、汽车、电子等行业中,提高了生产效率和降低了生产成本。
3、激光打标激光打标可以将文字、图案等直接打在材料表面,具有不易褪色、图案清晰、线条精细等优点。
激光打标技术应用于包装、电子、医药等产业中,可用于包装标识、产品号码、二维码等。
二、激光在制造方面的应用1、激光快速成型激光快速成型在制造方面有着广泛的应用,它利用激光束、材料加热、熔化、凝固等过程实现三维形状的制造,广泛应用于航空、军事、工具、医疗等领域。
激光快速成型具有制造效率、制造精度等优点,是现代制造业不可替代的一种技术。
2、激光3D打印激光3D打印是通过激光束将金属、塑料等材料层层堆积形成三维物体的一种技术。
与传统的模具加工、雕刻等相比,激光3D打印可以做出更加复杂的立体形状,大大提高了生产效率和制造精度。
三、激光在检测方面的应用1、激光光学检测激光光学检测是一种非接触式检测方法,可以通过激光束对被测物进行扫描和重构,达到洁净、精细,能清晰地获取被检测物的实时形态数据和尺寸数据,有着非常高的精度。
激光光学检测被广泛应用于半导体,电子、汽车等领域。
2、激光漏液检测激光漏液检测是利用激光束对被测物进行非接触式检测,可以检测出被检测物体的内部、表面、边缘漏液情况,有着高度的自动化和精确性。
激光技术在制造业中的应用

激光技术在制造业中的应用近年来,随着科学技术的飞速发展,激光技术也逐渐成为人们关注的焦点。
激光技术以其高精度、高速度、高稳定性等优良特性,已经在制造业中得到了广泛的应用。
本文将就激光技术在制造业中的应用做一些简单的论述。
一、激光切割技术激光切割技术是利用激光束的高能量和高密度来对材料进行切割的一种现代化的切割工艺。
激光切割技术可以对各种类型的材料进行切割,并且具有高效率、高精度和高加工质量等优点。
激光切割技术广泛应用于汽车业、电子业、维修业和航空航天业等领域。
对于一些高精度要求的材料切割,激光切割技术是最佳的选择。
二、激光打印技术激光打印技术是利用激光束精确照射在打印纸上,用气体喷嘴将粉末喷在打印纸上,随后用激光束将打印纸上的粉末凝固在上面的一种打印技术。
这种打印技术具有色彩稳定、图像清晰、印刷效率高等特点。
激光打印技术广泛应用于企业办公、个人打印、广告制作等领域。
三、激光焊接技术激光焊接技术是利用激光束的高能量、高密度,通过与金属的反应焊接金属的一种技术。
激光焊接技术可以对精细加工的金属零件进行焊接,并且焊接质量稳定、效率高、变形率低等特点。
激光焊接技术广泛应用于汽车工业、航空航天工业、制造业等领域。
四、激光刻印技术激光刻印技术是利用激光束的高能量来刻上各种符号和图案的一种技术。
激光刻印技术可以对各种材料进行刻印,如木、金属、塑料、橡胶等材料。
激光刻印技术可以制作出高精度、高质量、高清晰度的图案和符号,广泛应用于制造业、家居环境等领域。
五、激光标记技术激光标记技术是利用激光束的高能量和高密度来对材料进行标记的一种技术。
激光标记技术可以把图案、文字等标志永远刻在材料上,具有标志清晰、持久性强等特点。
激光标记技术广泛应用于汽车工业、电子工业、制造业等领域。
总之,激光技术在制造业中的应用有助于提高生产效率、缩短生产周期、降低生产成本以及提高产品质量等。
并且随着激光技术的进一步发展和应用,相信激光技术在制造业中的应用将有更大的突破和进步。
激光科技在现代制造业的应用

激光科技在现代制造业的应用激光科技自问世以来,在现代制造业中发挥着重要的作用。
激光具有高能密度、高单向性和高色散性等特点,使其在材料加工、测量和通信领域得到广泛应用。
本文将从这些角度来探讨激光科技在现代制造业中的应用。
一、材料加工领域激光在材料加工领域具有非常广泛的应用。
首先是激光切割技术,它可以用于金属材料、木材、塑料等各种材料的切割。
激光切割技术具有精度高、速度快和加工范围广的特点,被广泛用于汽车制造、航空航天和家电等领域。
其次是激光焊接技术,它可以用于金属材料的精密焊接。
激光焊接技术具有焊接速度快、接头强度高和热影响区小的优势,因此在汽车零部件制造和航空航天工业中被广泛采用,提高了产品的质量和可靠性。
此外,激光熔覆、激光沉积和激光合金化等激光表面处理技术也在材料加工中发挥着不可替代的作用。
这些技术可以提高材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀性,延长其使用寿命,广泛应用于模具制造、船舶制造和机械制造等领域。
二、测量领域激光在测量领域有着广泛的应用。
首先是激光测距技术,它可以用于测量距离、高度和角度等。
激光测距技术具有测量范围广、测量精度高和反射率低的优势,被广泛应用于建筑测量、地质勘探和自动驾驶等领域。
其次是激光扫描技术,它可以用于三维物体的快速建模和重建。
激光扫描技术具有扫描速度快、点云密度高和几何形状精确的特点,因此在数字化建筑、文物保护和虚拟现实等领域得到广泛应用。
此外,激光干涉仪和激光干涉测量技术也在测量领域中发挥着重要作用。
这些技术可以用于测量物体的形状、表面质量和变形情况,被广泛应用于精密加工、地质灾害监测和结构健康监测等领域。
三、通信领域激光在通信领域有着重要的应用。
首先是激光通信技术,它可以实现高速、远距离和安全的数据传输。
激光通信技术具有宽带、低损耗和抗干扰能力强的特点,因此在卫星通信、无线电通信和海底光缆等领域得到广泛应用。
其次是激光雷达技术,它可以实现远距离、高精度和全天候的目标检测和跟踪。
激光加工技术的应用实例

激光加工技术的应用实例
1、汽车激光加工:汽车激光加工是指利用激光技术来改善汽车表面的外观和性能。
通常使用熔焊或激光焊接,经过激光切割和焊接处理的零部件,不但强度、精度和防腐蚀性能更好,而且外观锋利优雅。
2、复合激光加工:复合激光加工技术是指将等离子切割、激光打标,激光焊接以及相关技术结合使用,以满足复杂工艺加工及复合表面加工的需求,表面光洁度达到RA6.3以上,扭矩良好,耐磨性更强,无需手工处理就可以达到可控、性能优异的产品。
3、木制品激光加工:木制品激光加工,指使用激光技术处理木制品,特别是家具,几何尺寸、表面平整度和光洁度均能达到惊人的精度,无需额外的手工处理,而且处理工序节省时间,提高生产效率。
4、薄板材料激光加工:薄板材料激光加工是指将激光技术用于薄板材料加工,如金属板、厚度小于6毫米的玻璃、复合材料,精准表示机械装甲零件的小孔及其他微细细部结构,前后翻边精度大大提高,达到±0.03毫米。
5、精密机电激光加工:精密机电激光加工是指运用激光技术处理的一种特殊工艺,零件表面状态优良,精度和效率要求非常高,具有切割精度、吹灰无污染等优势,能够快速准确加工微精密构件,广泛应用
于家用电器、高端芯片设备、高档轿车配件等,如涡轮增压机的离心挡板及螺钉,最精密的加工精度可达到0.01毫米。
激光技术在制造业中的应用

激光技术在制造业中的应用激光技术是一种高精度、高效能的制造工艺,近年来得到了越来越多制造企业的青睐。
从汽车行业到航空航天,从3D打印到金属加工,激光技术已经成为现代制造业中必不可少的一项技术。
在本文中,我们将探讨激光技术在制造业中的应用。
一、激光切割在传统的金属切割中,常用的有氧气切割、火焰切割和等离子切割等三种方法。
但是,这些方法都会产生一些不良的效果,例如热焊,炭化,钝化等副作用。
而激光切割技术则不存在这些问题,它可以快速、精准地切割各种金属材料,不会产生热缩、变形或损伤等现象,特别是在加工性能比较好的材料如钛合金、铝合金等方面,激光切割技术的应用更是得心应手。
二、激光焊接在现代工业中,金属的焊接是十分重要的制造工艺之一。
传统的焊接工艺通常采用气焊、电弧焊、摩擦焊等方法,但是这些方法往往无法满足高精度、高效能、高品质的要求。
而激光焊接技术则是一种非接触式的焊接方式,它可以在极短的时间内,将材料加热到高温状态,从而达到快速、高效、高品质的焊接要求。
在飞机、汽车和电子设备等领域,激光焊接技术已经得到了广泛的应用和推广。
三、激光标记激光标记是一种利用激光技术将信息通过激光光束刻印或刻划在物体表面的技术。
它具有永久性、高可读性、高速度、和高精度等优点。
相对于传统的标记方式如喷码、丝印和喷绘等,激光标记的效果更加清晰,不易被抹去和改变,相应的成本也更低。
激光标记技术已经在电子产品、汽车零部件和餐具等领域得到了广泛的应用。
四、激光钻孔激光钻孔是指利用激光技术在物体表面打出一个微小的洞。
它可以钻孔各种材料,包括金属、陶瓷、机械合金等。
而激光钻孔的特点是高速、高效、高精度、和无接触等。
它可以广泛应用于机械制造、微电子、精细雕刻等领域,提高了加工的精度和生产效率。
总之,激光技术已经在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
它在各个领域,不仅能够提高制造效率,降低成本,更能够提高产品的质量和市场竞争力。
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激光技术在先进制造业中的几例应用XXX【摘要】本文综合介绍了激光快速成型、激光焊接、激光切割、激光打孔等技术的原理、特点、应用现状以及发展趋势。
借此论述了激光技术在先进制造业中的重要地位。
1引言激光具有高亮度性、高方向性、高单色性、高相干性,这些特性是其它普通光源望尘莫及的。
1960年美国休斯实验室的T.H.Mainman用直径6mm,长45mm的红宝石固体工作物质,成功地产生了波长为0.6493μm的脉冲激光这是世界第一台激光发生器,它受到科研领域的高度重视。
激光技术推动了许多领域的迅速发展,应用范围越来越广,尤其在加工领域中的应用。
激光加工是激光应用最有发展前途的领域之一,现在已开发出20多种激光加工技术。
激光加工系指激光束作用于物体的表面而引起物体形状的改变或物体性能的改变的加工过程。
激光加工已成为一种新型的高能束流激光加工技术,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,为材料加工工艺提供,是当代具有代表性的先进制造技术。
从激光加工技术在制造领域中取得的经验来看,激光加工的潜力是巨大的。
2 激光快速成型2.1激光快速成型技术简介80年代后期发展起来的快速成型技术(RPT,Rapid Prototyping Technology)是基于分层技术、堆积成型,直接根据CAD模型快速生产样件或零件的先进制造成组技术总称。
RP技术不同于传统的去除成型、拼合成型及受迫成型等加工方法,它是利用材料累加法直接制造塑料、陶瓷、金属及各种复合材料零件。
激光快速成型技术,以激光作为加工能源的激光快速成型是快速成型技术的重要组成部分,它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料科学等现代科技成果。
激光快速成型(Laser Rapid Prototyping,LRP)原理是用CAD生成的三维实体模型,通过分层软件分层,每个薄层断面的二维数据用于驱动控制激光光束,扫射液体,粉末或薄片材料,加工出要求形状的薄层,逐层累积形成实体模型。
快速制造出的模型或样件可直接用于新产品设计验证、功能验证、工程分析、市场订货及企业决策等,缩短新产品开发周期,降低研发成本,提高企业竞争力。
以此为基础进一步发展的快速模具工装制造(Quick Tooling)技术,快速精铸技术(Quick Casting),快速金属粉末烧结技术(Quick Powder Sintering)等,可实现零件的快速成品。
2.2激光快速成型技术主要特点(1)制造速度快、成本低,节省时间和节约成本,为传统制造方法注入新的活力,而且可实现自由制造(Free Form Fabrication),产品制造过程以及产品造价几乎与产品的批量和复杂性无关。
(2)采用非接触加工的方式,没有传统加工的残余应力问题,没有工具更换和磨损之类的问题,无切割、噪音和振动等,有利于环保。
(3)可实现快速铸造、快速模具制造,特别适合于新品开发和单件零件生产。
2.3研究现状美国3DSystems公司1988年生产出世界上第一台SLA250型光固化快速造型机,开创了LRP技术迅速发展和推广应用的新纪元。
美国在设备研制、生产销售方面占全球主导地位,其发展水平及趋势基本代表了世界的发展水平及趋势。
欧洲和日本也不甘落后,纷纷进行相关技术研究和设备研发。
香港和台湾比内地起步早,台湾大学拥有LOM设备,台湾各单位及军方安装多台进口SL系列设备。
香港生产力促进局和香港科技大学、香港理工大学、香港城市大学等都拥有RP设备,其重点是有关技术的应用与推广。
国内自20世纪90年代初开始进行研究,现有西安交通大学、华中科技大学、清华大学、北京隆源公司多所研究单位自主开发了成型设备并实现产业化。
其中,西安交大生产的紫外光CPS系列光固化成型系统快速成型机等新技术,引起了国内外的高度重视;华中科技大学研究LOM、SLS工艺,推出了系列成型机和成型材料;清华大学主要研究RP方面的现代成型学理论,并开展了基于SL工艺的金属模具的研究;北京隆源公司主要研究SLS系列成型设备和配套材料并承接相关制造工程项目。
2.4发展趋势LRP技术正在发生巨大的变化,主要体现在新技术、新工艺及信息网络化等方面,其未来发展方向包括:(1)研究新的成型工艺方法,在现有的基础上,拓宽激光快速成型技术的应用,开展新的成型工艺的探索。
(2)开发新设备和开发新材料。
LRP设备研制向两个方向发展:自动化的桌面小型系统,主要用于原型制造;工业化大型系统,用于制造高精度、高性能零件。
成型材料的研发及应用是目前LRP技术的研究重点之一。
发展全新材料,特别是复合材料,如纳米材料、非均质材料、功能材料是当前的研究热点。
激光快速成型技术是多学科交叉融合一体化的技术系统,正在不断研究开发和推广应用中,与生物科学交叉的生物制造、与信息科学交叉的远程制造、与纳米科学交叉的微机电系统等为它集成制造提供了广阔的发展空间。
随着科学技术和现代工业的发展,它对制造业的作用日益重要并趋向更高的综合。
3 激光焊接3.1激光焊接技术简介激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法,激光焊接是激光加工技术应用的重要内容, 更是21世纪最受瞩目、最有发展前景的焊接技术。
激光焊接是利用激光的辐射能量来实现有效焊接的工艺。
其工作原理是: 通过特定的方式来激励激光活性介质( 如CO2和其他气体的混合气体、YAG钇铝石榴石晶体等) ,使其在谐振腔中往复振荡,从而形成受激辐射光束,当光束与工件接触时,其能量被工件吸收,在温度达到材料熔点时便可进行焊接。
激光焊接可分为热传导焊和深熔焊,前者的热量通过热传递向工件内部扩散, 只在焊缝表面产生熔化现象,工件内部没有完全熔透,基本不产生汽化现象, 多用于低速薄壁材料的焊接; 后者但完全熔透材料, 还使材料汽化,形成大量等离子体。
由于热量较大, 熔池前端会出现匙孔现象。
深熔焊能够彻底焊透工件,且输入能量大、焊接速度快,是目前使用最广泛的激光焊接模式。
3.2激光焊接特点激光焊接既有优点也有缺点。
优点:(1)采用激光焊接可以获得高质量的接头强度和较大的深宽比,,且焊接速度比较快。
(2)由于激光焊接不需真空环境,因此通过透镜及光纤,可以实现远程控制与自动化生产。
(3)激光具有较大的功率密度,对难焊材料如钛、石英等有较好的焊接效果,并能对不同性能材料施焊。
(4)由于激光器产生的聚焦光斑面积较小, 其作用在焊缝周围的热影响区也比普通焊接工艺的小得多,且激光焊接一般不需填充金属, 因此焊缝表面连续均匀、成形美观,无气孔、裂纹等表面缺陷,非常适合于对焊缝外形要求严格的场合。
缺点:(1)激光器及焊接系统各配件的价格较为昂贵, 因此初期投资及维护成本比传统焊接工艺高,经济效益较差。
(2)由于固体材料对激光的吸收率较低, 特别是在出现等离子体后( 等离子体对激光具有吸收作用) , 因此激光焊接的转化效率普遍较低( 通常为5%~30%) 。
(3)由于激光焊接的聚焦光斑较小,对工件接头的装备精度要求较高, 很小的装备偏差就会产生较大的加工误差。
3.3激光焊接的研究现状现代化的激光焊接技术主要包括激光-电弧复合焊接、激光焊接多焦点技术与旋转焦点技术与激光填丝焊。
复合焊接的工作原理是: 将电弧焊接和激光焊接同时施加于工件上,使整个焊接过程既具有激光焊接高能束的优点,又有电弧焊接适用性强的优势;多焦点技术的基本原理是采用不同的透镜和反射镜的组合, 使激光器发射出的一道光束分解为多道( 或者直接采用多个发射器的简单方法实现)。
这样,在焊缝表面上将形成多个焦点,目前最常用的是双光束激光。
目前最常用的是双光束激光( 即双焦点) 。
采用这种技术可以避免了咬边等焊接缺陷。
旋转焦点技术的基本原理是:通过驱动透镜或反射镜做有规律的运动, 使焦点在焊缝上作旋转式前进,这样焊缝的宽度就可以扩大到激光束旋转圆直径的长度上,大大降低激光焊接对装备精度的要求, 并且可以避免产生大量的气孔。
激光填丝焊与普通填丝焊焊接工艺类似。
在激光照射焊缝的同时,输入特定金属丝。
采用该方法的好处是: 解决了对工件装夹要求严格的问题,可以实现用小功率激光器焊接厚大的零件。
更重要的是,适当地选择填丝种类,能够改善焊缝质量,获得硬度和塑性较好的焊接接头。
3.4发展趋势从国内外的研究现状看,新型激光器的研究与完善、焊接过程的有效控制和焊缝缺陷的实时监测是未来激光焊接领域的研究重点。
其中, 激光器的研发将集中在输出功率和电-光转化效率的提高上,针对激光器结构复杂的特点。
对激光器结构的优化设计也十分必要。
由于激光焊接系统涉及到大量控制参数( 如激光功率、光束模式、聚焦镜焦距、离焦量、激光照射角等) 。
因此准确地选择控制参数是提高激光焊接效率和质量的关键,特别是将各种焊接效应( 如等离子体效应、匙孔效应等) 控制在理想范围内将成为未来的研究重点。
必要时应建立完整的工艺数据库。
至于焊接过程的实时监控,将集中在多种传感技术相融合的监测技术上,如声、光信号的有效结合。
另外,视觉传感技术也将成为未来激光焊接过程在线监测的研究重点。
因为焊接过程中的大量信息均可通过机器视觉进行有效识别。
先进激光焊接技术的发展,将偏向于激光复合焊接技术与多焦点焊接技术的研发上。
随着激光焊接技术在各加工领域的逐步推广和普及,激光焊接将成为未来焊接技术的主要方式。
4 激光切割4.1激光切割简介激光切割是利用聚集的高功率密度激光束照射工件,在超过激光阈值的激光功率密度的前提下,激光束的能量以及活性气体辅助切割过程所附加的化学反应热能全部被材料吸收,由此引起激光作用点的温度急剧上升,达到沸点后材料开始气化,并形成孔洞,随着光束与工件的相对运动,最终使材料形成切缝,切缝处的熔渣被一定的辅助气体吹除激光切割的断面非常光滑,适合后期焊接,而等离子切割的断面往往需要打磨才能进行焊接。
4.2激光切割特点⑴ 切割质量好。
由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。
⑵切割效率高由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。
操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。
⑶切割速度快,用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯树脂板,切割速度可达1200cm/min。
材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。
⑷非接触式切割,激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。
加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需改变激光器的输出参数。