三大激光技術(shù)之-激光打標(biāo)、切割、焊接技術(shù)
發(fā)布時(shí)間：2019/04/11 22:03:31 閱讀量：3826 次
激光打標(biāo)技術(shù)
激光打標(biāo)技術(shù)是激光加工最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。激光打標(biāo)是利用高能量密度的激光對(duì)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(yīng)，從而留下永久性標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。激光打標(biāo)可以打出各種文字、符號(hào)和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級(jí)，這對(duì)產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。聚焦后的極細(xì)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(biāo)記過(guò)程為非接觸性加工，不產(chǎn)生機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)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(qū)域小，加工精細(xì)，因此，可以完成一些常規(guī)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)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(shè)備和材料，只要激光器能正常工作，就可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)加工。激光加工速度快，成本低廉。激光加工由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，生產(chǎn)時(shí)不需人為干預(yù)。
激光能標(biāo)記何種信息，僅與計(jì)算機(jī)里設(shè)計(jì)的內(nèi)容相關(guān)，只要計(jì)算機(jī)里設(shè)計(jì)出的圖稿打標(biāo)系統(tǒng)能夠識(shí)別，那么打標(biāo)機(jī)就可以將設(shè)計(jì)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(tǒng)的功能。
激光切割技術(shù)
激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)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。現(xiàn)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(jī)為例，整個(gè)系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、排煙和吹氣保護(hù)系統(tǒng)等組成，采用最先進(jìn)的數(shù)控模式實(shí)現(xiàn)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(qiáng)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(jī)和傳動(dòng)導(dǎo)向
結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)在高速狀態(tài)下良好的運(yùn)動(dòng)精度。
激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)的控制下，通過(guò)脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)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(dǎo)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(xì)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(xì)小的孔，在計(jì)算機(jī)控制下，激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對(duì)運(yùn)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(yīng),則此反應(yīng)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(qū)和保證聚焦鏡不受污染的作用)。與傳統(tǒng)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(qū)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(yīng)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(yīng)用的重要方面之一，焊接過(guò)程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散，通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復(fù)頻率等參數(shù)，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功地應(yīng)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(xiàn)，開(kāi)辟了激光焊接的新領(lǐng)域。獲得了以小孔效應(yīng)為理論基礎(chǔ)的深熔接，在機(jī)械、汽車(chē)、鋼鐵等工業(yè)部門(mén)獲得了日益廣泛的應(yīng)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(shè)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?qū)馐该鞯牟牧线M(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(dá)5：1，最高可達(dá)10：1。可焊接難熔材料如鈦、石英等，并能對(duì)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(dá)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(yīng)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、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(qū)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(yuǎn)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(yīng)用。 激光束易實(shí)現(xiàn)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。
