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激光加工技术在传统制造业中的应用

激光打标机   2011-07-22 10:03:00
<一>、激光焊接:激光焊接是把激光聚焦成很细的高能量密度光束照射到工件上, 使工件受热熔化, 然后冷却得到焊缝。激光焊缝熔深大, 速度快, 效率高激光焊缝窄, 热影响区很小, 工件变形也很小, 可实现精密焊接激光焊缝结构均匀, 晶粒很小, 气孔少, 夹杂缺陷少, 在机械性能, 抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。激光焊接技术具有溶池净化效应, 能纯净焊缝金属, 适用于相同和不同金属材料间的焊接。激光焊接能量密度高, 对高熔点、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。目前,汽车行业将不同材质的薄钢板实施激光拼接焊后冲压成型, 激光拼接焊取代了电焊, 使得每辆轿车可节约100美元。德国新型奥迪A2的铝车体中的激光焊缝长达30m。
<二>、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, 将材料快速加热至汽化温度, 蒸发形成小孔洞, 并使光束与材料相对移动, 实现连续孔洞的窄切缝。脉冲激光适用于金属材料, 连续激光适用于非金属材料, 后者是激光切割技术的重要应用领域。与计算机控制的自动设备结合, 激光束具有无限的仿形切割能力, 切割轨迹修改方便通过预先在计算机内设计, 进行众多复杂零件整张板排料, 可实现多零件同时切割, 节省材料。激光切割以其优越的性能成为现代工业应用中的第一大户。在美国、德国、日本等发达国家, 因其汽车工业的发达而使激光切割的使用比例达60%以上。
<三>、激光打孔:激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点, 已成为现代制造领域的关键技术之一。目前, 工业发达国家已将激光深微孔技术大规模地应用到飞机制造业、食品加工业、医药制造业等行业。进入90年代, 激光打孔朝着多样化、高速度、孔径更微小的方向发展。例如, 在飞机机翼上打上5万个直径为0.0064mm的小孔, 可以大大减小气流对飞机的阻力, 取得节油的效果。目前, 激光可在3mm厚的不锈钢板上以每秒65个孔的速度进行打孔, 在1mm厚的不锈钢板上的打孔速度可达100孔.我国在60年代就开始在钟表行业中使用激光加工, 对宝石轴承进行激光打孔, 现已累计产值已达22亿元。
<四>、激光标记:激光标记技术是激光加工最大的应用领域之一。激光标记是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应, 从而留下永久性标记的一种技术。通过计算机控制可实现各种文字、符号和图案大小从毫米量到微米量级的标记, 激光标记速度快, 所标记线条、字符图案清晰, 且易于在生产线上更改标记符号(如每个工件一个编号), 对工件表面无作用力, 不产生形变, 对表面不产生腐蚀, 对软、硬表面都可标记。例如激光加工几平方毫米的集成块元件和的500*160mm2计算机键盘, 运用光化学作用, 使塑料分子结构发生变化, 从而使键盘表面的外观颜色改变, 呈现出我们所看到的不同字符, 这可谓是治标治本, 当然不会磨灭。由于光点的热效应, 标记的字符呈现凸出, 可以实现键盘盲打。最近, 美国某集成电路制造商已开发出寿命超15000小时光纤激光打标系统用于众多半导体模制化合物、引备座、晶片、陶瓷基底和包装上形成清晰耐久的标记。

 
 

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