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無錫無錫大型激光切割加工 鈑金加工不二之選

無錫大型激光切割加工 鈑金加工不二之選

激光切割

激光切割技術廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。激光切割是應用激光聚焦後產生的高功率密度能量來實現的。與傳統的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割質量、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀)、廣泛的材料適應性等優點。

(1)激光熔化切割

在激光熔化切割中,工件被局部熔化後借助氣流把熔化的材料噴射出去。因為材料的轉移隻發生在其液態情況下,所以該過程被稱作激光熔化切割。

激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫,而氣體本身不參與切割。

——激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高於把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中,激光光束隻被部分吸收。

——更大切割速度隨著激光功率的增加而增加,隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下,限製因數就是割縫處的氣壓和材料的熱傳導率。

——激光熔化切割對於鐵製材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。

——產生熔化但不到氣化的激光功率密度,對於鋼材料來說,在104 W/cm2~105 W/cm2之間。

(2) 激光火焰切割

激光火焰切割與激光熔化切割的不同之處在於使用氧氣作為切割氣體。借助於氧氣和加熱後的金屬之間的相互作用,產生化學反應使材料進一步加熱。對於相同厚度的結構鋼,采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。

另一方麵,該方法和熔化切割相比可能切口質量更差。實際上它會生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區和更差的邊緣質量。

——激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的(有燒掉尖角的危險)。可以使用脈衝模式的激光來限製熱影響。

——所用的激光功率決定切割速度。在激光功率一定的情況下,限製因數就是氧氣的供應和材料的熱傳導率。

(3)激光氣化切割

在激光氣化切割過程中,材料在割縫處發生氣化,此情況下需要非常高的激光功率。

為了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上,材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而隻適合於應用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實際上隻用於鐵基合金很小的使用領域。

該加工不能用於,象木材和某些陶瓷等,那些沒有熔化狀態因而不太可能讓材料蒸氣再凝結的材料。另外,這些材料通常要達到更厚的切口。

——在激光氣化切割中,更優光束聚焦取決於材料厚度和光束質量。

——激光功率和氣化熱對更優焦點位置隻有一定的影響。

——所需的激光功率密度要大於108W/cm2,並且取決於材料、切割深度和光束焦點位置。

——在板材厚度一定的情況下,假設有足夠的激光功率,更大切割速度受到氣體射流速度的限製。

激光焊接

激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方麵之一,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表麵,表麵熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控製激光脈衝的寬度、能量、峰功率和重複頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由於其獨特的優點,已成功地應用於微、小型零件焊接中。與其它焊接技術比較,激光焊接的主要優點是: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行焊接,焊接設備裝置簡單。

激光鑽孔

隨著電子產品朝著便攜式、小型化的方向發展,對電路板小型化提出了越來越高的需求,提高電路板小型化水平的關鍵就是越來越窄的線寬和不同層麵線路之間越來越小的微型過孔和盲孔。傳統的機械鑽孔朂小的尺寸僅為100μm ,這顯然已不能滿足要求,代而取之的是一種新型的激光微型過孔加工方式。用CO2激光器加工在工業上可獲得過孔直徑達到在30-40μm的小孔或用UV 激光加工10μm左右的小孔。在世界範圍內激光在電路板微孔製作和電路板直接成型方麵的研究成為激光加工應用的熱點,利用激光製作微孔及電路板直接成型與其它加工方法相比其優越性更為突出,具有極大的商業價值。

激光打孔

采用脈衝激光器可進行打孔,脈衝寬度為0.1~1毫秒,特別適於打微孔和異形孔,孔徑約為0.005~1毫米。激光打孔已廣泛用於鍾表和儀表的寶石軸承、金剛石拉絲模、化纖噴絲頭等工件的加工。在造船、汽車製造等工業中,常使用百瓦至萬瓦級的連續CO2激光器對大工件進行切割,既能保證******的空間曲線形狀,又有較高的加工效率。對小工件的切割常用中、小功率固體激光器或CO2激光器。在微電子學中,常用激光切劃矽片或切窄縫,速度快、熱影響區小。用激光可對流水線上的工件刻字或打標記,並不影響流水線的速度,刻劃出的字符可******保持。

激光微調

采用中、小功率激光器除去電子元器件上的部分材料,以達到改變電參數(如電阻值、電容量和諧振頻率等)的目的。激光微調精度高、速度快,適於大規模生產。利用類似原理可以修複有缺陷的集成電路的掩模,修補集成電路存儲器以提高成品率,還可以對陀螺進行******的動平衡調節。

激光熱處理

用激光照射材料,選擇適當的波長和控製照射時間、功率密度,可使材料表麵熔化和再結晶,達到淬火或退火的目的。激光熱處理的優點是可以控製熱處理的深度,可以選擇和控製熱處理部位,工件變形小,可處理形狀複雜的零件和部件,可對盲孔和深孔的內壁進行處理。例如,氣缸活塞經激光熱處理後可延長壽命;用激光熱處理可恢複離子轟擊所引起損傷的矽材料。

激光加工的應用範圍還在不斷擴大,如用激光製造大規模集成電路,不用抗蝕劑,工序簡單,並能進行0.5微米以下圖案的高精度蝕刻加工,從而大大增加集成度。此外,激光蒸發、激光區域熔化和激光沉積等新工藝也在發展中。

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