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激光精密加工

2012年12月26日 14:08 CAJET 点击:[]

       国外,自1960年美国贝尔实验室发明红宝石激光器以来后,激光就逐步地被应用到音像设备、测距、医疗仪器、加工等各个领域。在激光加工领域,虽然激光发射器价格非常昂贵(几十万到上百万),但由于激光加工具有传统加工无法比拟的优势,在美、意、德等国家激光加工已占到加工行业50%以上的份额。

       激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特别适合于精密加工。按照加工材料的尺寸大小和加工的精度要求,将目前的激光加工技术分为三个层次: (1)大型件材料激光加工技术,以厚板(数毫米至几十毫米)为主要对象,其加工精度一般在毫米或者亚毫米级; (2)精密激光加工技术,以薄板(0.1~1.0 mm)为主要加工对象,其加工精度一般在十微米级; (3)激光微细加工技术,针对厚度在100μm以下的各种薄膜为主要加工对象,其加工精度一般在十微米以下甚至亚微米级。 在机械行业中,精密通常是指表面粗糙度小、各种公差(包括位置、形状、尺寸等)范围小。这里所说的“精密”,是指被加工区域的缝隙小,就是说加工所能达到的极限尺寸小。 在上述三类激光加工中,大型件的激光加工技术已经日趋成熟,产业化的程度已经非常高;激光微细加工技术如激光微调、激光精密刻蚀、激光直写技术等也已在工业上得到了较为广泛的应用。

       激光精密加工与传统加工方法的比较激光精密加工有如下显著特点: (1)范围广泛:激光精密加工的对象范围很宽,包括几乎所有的金属材料和非金属材料;适于材料的烧结、打孔、打标、切割、焊接、表面改性和化学气相沉积等。而电解加工只能加工导电材料,光化学加工只适用于易腐蚀材料,等离子加工难以加工某些高熔点的材料。 (2)精确细致:激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特别适合于精密加工。激光精密加工质量的影响因素少,加工精度高,在一般情况下均优于其它传统的加工方法。 (3)高速快捷:从加工周期来看,电火花加工的工具电极精度要求高、损耗大,加工周期较长;电解加工的加工型腔、型面的阴极模设计工作量大,制造周期亦很长;光化学加工工序复杂;而激光精密加工操作简单,切缝宽度方便调控,可立即根据电脑输出的图样进行高速雕刻和切割、加工速度快,加工周期比其它方法均要短。 (4)安全可靠:激光精密加工属于非接触加工,不会对材料造成机械挤压或机械应力;相对于电火花加工、等离子弧加工,其热影响区和变形很小,因而能加工十分微小的零部件。 (5)成本低廉:不受加工数量的限制,对于小批量加工服务,激光加工更加便宜。对于大件产品的加工,大件产品的模具制造费用很高,激光加工不需任何模具制造,而且激光加工完全避免材料冲剪时形成的塌边,可以大幅度地降低企业的生产成本提高产品的档次。 (6)切割缝细小:激光切割的割缝一般在0.1-0.2mm。 (7)切割面光滑:激光切割的切割面无毛刺。 (8)热变形小:激光加工的激光割缝细、速度快、能量集中,因此传到被切割材料上的热量小,引起材料的变形也非常小。 (9)节省材料:激光加工采用电脑编程,可以把不同形状的产品进行材料的套裁,最大限度地提高材料的利用率,大大降低了企业材料成本。 (10)非常适合新产品的开发:一旦产品图纸形成后,马上可以进行激光加工,你可以在最短的时间内得到新产品的实物。

      总的来说,激光精密加工技术比传统加工方法有许多优越性,其应用前景十分广阔。

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