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光纤激光器成为金属加工行业的新技术

激光打标机   2011-05-20 16:14:27
随着激光技术的发展,人们对激光的要求也越来越高,普通的激光器虽然能对较厚的金属板材进行切割钻孔焊接和表面处理,但精度不高,现在出现的应用项目则要求采用很薄的金属,要求激光以非常高的精度对其加工,加工后的边界要非常干净。
现已经出现了一些用于激光微加工的激光新技术。这些激光器具有很好的模式质量和极高的聚焦能力—这是实现特征尺寸小和边缘干净的二个重要条件。[首发激光打标机http://www.yingfeilaser.com]
在研究中,我们采用了不同类型的低功率激光器,它们的输出驳船为355nm、532 nm、1064 nm和1.085微米,并对实验结果进行了比较。我们关注的重点是:要在各种不同厚度、不同材料的金属中切割出复杂的形状来。 
激光的优点 
虽然现在加工金属有各种技术,但与激光相比,他们全都存在着一些缺点。 如你可以用EDM(电火花加工)技术来有效地加工金属,但该技术限制了在工件上所能得到的最小特征尺寸。而且,电极越小,成本越高,比激光容易破裂。电极更替的速度越频繁,增加的费用就越多。
蚀刻技术也常常用来加工金属,而且,在某些情况下,这些技术还可能比较经济的,但是,该技术也有一些重要的缺陷。首先, 蚀刻加工需要多个步骤,而激光加工一次就可完成。 其次,在蚀刻之后,人们必须对付腐蚀性的化学药品和所产生的有毒废料。最后,蚀刻图样的纵横比限制在1:1附近,而且,即使在这情况下,还可能有很深的凹槽和契形边界出现。另外,机械钻孔或刻槽也受到限制,孔的直径被限制在250微米左右;尽管,现在100微米的钻孔机已经可以从市场上买到了,但价格较贵,寿命较短。 
用激光来切割金属,使之成为复杂的形状和图样,优点很多。 如可消除钻头破裂和工具磨损问题。还有,用激光加工,可获得更小的孔径和更小的特征尺寸。激光打孔还可在角形或弯曲表面上进行,可在硬性和软性材料上进行。还有,可对激光加工进行编程,如需在短期内钻或刻数千个孔的话,利用所编程序,可大大提高加工速度。    
在每种情况中,我们均使用低功率激光器(小于100瓦,在大部份情况下,要小得多)。因此,我们把金属厚度限制在20密耳(500微米)以下。在这项研究中,我们采用的是:Coherent公司的Avia 355nm,3瓦激光器,Photonics Industries公司的532nm,7瓦激光器,和Spectra Physics公司的1064nm,3瓦激光器。我们没有使用CO2激光器或准分子激光器。因为,对于我们研究的多数金属来说,CO2激光的反射比较严重;若采用准分子激光器的话,这类加工设备的商品化速度,可能会太慢。

 
 

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