激光加工技術(shù)發(fā)展的研究-文庫吧資料
2025-01-17 03:20本頁面
【正文】 社會光電子技術(shù)的支柱之一，激光技術(shù)和激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到世界先進(jìn)國家的高度重視。憑據(jù)生產(chǎn)性子的需要，既可實現(xiàn)加工臺的定位控制亦可利用激光的光纖傳輸實現(xiàn)加工板手定位控制，從而實現(xiàn)高效的自動化、智能化激光制造。北京工業(yè)大學(xué)激光工程研究院應(yīng)用準(zhǔn)分子激光，利用掩模要領(lǐng)，已經(jīng)加工出10齒/50μm和108齒/500μm的微型齒輪。在微細(xì)機(jī)器零部件的光制造方面，近幾年外國已將其列為攻關(guān)項目，成為未來高新技術(shù)前期研究的熱門。值得一提的是，高密度信息的激光紀(jì)錄和微細(xì)機(jī)器零部件的光制造。使用其鋒芒尖銳的“光刀”特性，進(jìn)行高密微痕的刻制、高密信息的直寫；也可使用其光阱的“力”效應(yīng)，進(jìn)行微小透明球狀物的夾持操作。除此之外，能突顯其優(yōu)勢的領(lǐng)域還有精密光學(xué)儀器的制造、高密度信息的寫入存儲、生物細(xì)胞構(gòu)造的醫(yī)療等。 激光微細(xì)加工技術(shù)的應(yīng)用是在20世紀(jì)后半葉發(fā)展起來的微電子學(xué)領(lǐng)域。一方面選擇脈沖的時間寬度，使得質(zhì)料內(nèi)的熱傳導(dǎo)歷程和熱化學(xué)反應(yīng)來不及孕育發(fā)生；另一方面控制激光的功率密度和脈沖計數(shù)，按要求到達(dá)確定的去除深度，從而實現(xiàn)高精度的“線”切割和“點”鉆孔加工。以固體的鉆孔與切割為例，激光能量高度會集，以及加熱、冷卻速率快的特點可實現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)到達(dá)不了的廣泛要求，加工屬熱化學(xué)歷程。 這里指的高精度除通常意義下的準(zhǔn)確定位外，主要表現(xiàn)在質(zhì)料內(nèi)部熱傳導(dǎo)效應(yīng)量級上的控制。如今，在汽車、國防、航空航天等一些特別行業(yè)，已廣泛采用激光焊接技術(shù)。激光能量的高度會集和加熱、冷卻歷程的極其迅速，可破壞一些難熔金屬外表的應(yīng)力閾值，或使高導(dǎo)熱系數(shù)和高熔點金屬快速熔化，完成某些特種金屬或合金質(zhì)料的焊接，而且在激光焊接過程中無機(jī)器接觸，容易保證焊接部位不因熱壓縮而變形，還掃除了無關(guān)物質(zhì)落入焊接部位的可能；如果采用大焦深的激光體系，還可實現(xiàn)特別場所下的焊接，比如，由軟件控制的需斷絕的遠(yuǎn)間隔在線焊接、高細(xì)密防污染的真空情況焊接等；在不孕育發(fā)生質(zhì)料外表蒸發(fā)的情況下可熔化最大數(shù)目的物質(zhì)，達(dá)到高質(zhì)量的焊接。國內(nèi)現(xiàn)在比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和自然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及腕表寶石軸承的生產(chǎn)中。隨著激光打孔的迅速發(fā)展，如今,重要表面打孔用YAG激光器的均勻輸出功率已由5年前的400w前進(jìn)到了800w至1000w。該項技術(shù)不僅可以快速制造模具，而且還可以直接由金屬粉末熔融，制造出金屬模具。雖然激光熱處理在外國不如焊接和切割廣泛，但在汽車工業(yè)中仍應(yīng)用普遍，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理。在汽車工業(yè)中，激光加工技術(shù)充分發(fā)揮了其先進(jìn)、快速、機(jī)動地加工特點。我國激光加工中以切割為主的占10％，其中98％以上的CO2激光器，~2kW范圍內(nèi)，而以熱處理為主的約占15％，大多數(shù)是進(jìn)行激光處理汽車發(fā)動機(jī)的汽缸套。而YAG激光器的應(yīng)用則以焊接、打標(biāo)（50％）和切割
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