激光加工技术发展的研究.docx

激光加工技能生长的探究
摘要:激光加工是将激光束照射到工件的外表，以激光的高能量来切除、熔化质料以及转变物体外表性能。由于激光束的能量和光束的移动速率均可调治，因此激光加工可应用于任意层面和领域上。本文分别从激光加工技能的原理及其应用综合品评了激光加工较传统加工技能的良好性,说明其在制造行业中不可替换的作用.结合我国激光加工制造现状与国际的差距,对我国激光加产业生长做了良好的预测.在阐发外国研究动向的底子上，指出激光制造技能的生长趋向,将重点定位在微结构、微刻蚀、微东西以及多成果性微技能、微工程的研究与开发上。可以预测，三维微纳标准的激光微制造技能必将成为新世纪的主流制造技能。
要害词:激光加工激光制造体系技能生长
1.前言
激光的研究及其在各个领域的应用得到了迅速的生长。其高相干性在高细密丈量、物质结构阐发、信息存储及通讯等领域得到了普遍应用。激光的高单色性，可在光化学领域对一些相距很近的能级作选择引发，进行重金属的同位素疏散；激光的高偏向性和高亮度可普遍应用于加工制造业（大到航天器、飞机、汽车产业，小到微电子、信息、生物细胞疏散等微技能）。随着激光器件、新型受激辐射光源，以及相应工艺的不绝改革与优化，尤其是近20年来，激光制造技能已渗透到诸多高新技能领域和财产，并开始取代或改造某些传统的加工行业。
2.正文
激光制造技能包罗两方面的内容，一是制造激光光源的技能，二是使用激光作为东西的制造技能。前者为制造业提供性能优良、稳固可靠的激光器以及加工体系，后者使用前者进行种种加工和制造，为激光体系的不绝生长提供辽阔的应用空间。两者是激光制造技能中不可或缺的部门，不可偏废。激光制造技能具有许多传统制造技能所没有的优点，是一种切合可连续生长战略的绿色制造技能。好比，质料浪费少，在大范围生产中制造资本低；凭据生产流程进行编程控制（自动化），在大范围制造中生产屈从高；可靠近或到达“冷”加工状态，实现通例技能不能实验的高细密制造；对加工东西的顺应性强，且不受电磁滋扰，对制造东西和生产情况的要求低；噪声低，不孕育产生任何有害的射线与剩余，生产历程对情况的污染小等等。因此，为顺应21世纪高新技能的财产化、满足宏观与微观制造的需要，研究和开发高性能光源势在必行。现在正在积极研制超紫外、超短脉冲、超大功率、高光束质量等特性的激光，尤其是能顺应微制造技能要求的激光光源更是倍受存眷，并已形成国际性竞争。可以预测，激光制造技能必将以其无可替换的优势成为21世纪迅速普及的高新技能。
2.1激光加工技能概述
激光加工技能是利用激光束与物质相互作用的特性对证料（包罗金属与非金属）举行切割、焊接、外表处置惩罚、打孔及微加工等的一门加工技能。激光加工技能是涉及到光、机、电、质料及检测等多门学科的一门综合技能，它的研究领域一般可分为:
激光加工体系包罗激光器、导光体系、加工机床、控制体系及检测体系。
激光加工工艺包罗切割、焊接、外表处置惩罚、打孔、打标、划线、微调等种种加工工艺。
2.2激光加工技能应用
激光加工应用领域中，CO2激光器以切割和焊策应用最广，分别占到70％和20％，外表处置惩罚则不到10％。而YAG激光器的应用则以焊接、打标（50％）和切割（15％）为主。在美国和欧洲CO2激光器占到了70~80％。我国激光加工中以切割为主的占10％，其中98％以上的CO2激光器，功率在1.5kW~2kW范畴内，而以热处置惩罚为主的约占15％，大多数是进行激光处置惩罚汽车发动机的汽缸套。这项技能的HYPERLINK经济性和社会效益都很高，故有很大的市场远景。
在汽车产业中，激光加工技能充实发挥了其先进、快速、机动地加工特点。如在汽车样机和小批量生产中大量使用三维激光切割机，不但节省了样板及工装配置，还大大缩短了生产准备周期；激光束在高硬度质料和庞大而弯曲的外表打小孔，速率快而不孕育产生破坏；激光焊接在汽车产业中已成为标准工艺，日本Toyota早已将激光用于车身面板的焊接，将差别厚度和差别外表涂敷的金属板焊接在一起，然后再进行冲压。虽然激光热处置惩罚在外国不如焊接和切割遍及，但在汽车产业中仍应用普遍，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处置惩罚。在产业发达国度，激光加工技能和盘算机数控技能及柔性制造技能相结合，派生出激光快速成形技能。该项技能不但可以快速制造模具，并且还可以直接由金属粉末熔融，制造出金属模具。
现在，外国激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。随着激光打孔的迅速生长，如今,重要外貌打孔用YAG激光器的均匀输出功率已由5年前的400w前进到了800w至1000w。打孔峰值功率高达30~50kw，打孔用的脉冲宽度越来越窄，重复频率越来越高，激光器输出参数的前进，很洪流平上改造了打孔质量，推进了打孔速率，也扩大了打孔的应用领