激光加工技术及其应用.ppt

激光加工的应用 激光技术的广泛应用 航空工业船舶工业激光雕刻和打标其他应用 激光切割的原理是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面 在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度 使材料熔化或气化 再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走 达到切割材料的目的 应用于大部分有机材料和陶瓷 不能熔化的木材塑料和炭素材料 激光切割 氧助熔化切割机理 加热工件至燃点 利用氧活性气体使材料燃烧 熔化切割形成机理 蒸发出小孔 把空洞周围熔材带走 成型件切割 坡口切割 三维激光切割在车身制造中 激光切割大量应用于汽车的冲孔和模板修边 三维激光切割技术不仅能够节省大量模具 还可缩短汽车开发周期 当激光束照射到工件表面时 光能被吸收 转化成热能 使照射斑点处温度迅速升高 熔化 气化而形成小坑 由于热扩散 使斑点周围金属熔化 小坑内金属蒸气迅速膨胀 产生微型爆炸 将熔融物高速喷出并产生一个方向性很强的反冲击波 于是在被加工表面上打出一个上大下小的孔 激光打孔 8 激光打孔效率极高 精度好 尤其适合加工高密度细微孔群 加工的孔可以达到很大的深径比 加工的材料适应性很广 金属 皮革 陶瓷等材料均可加工 广泛用于加工金刚石拉丝模 发动机燃料喷嘴 化学纤维喷丝头 仪表宝石轴承等小孔和孔 飞机发动机叶片激光打孔 激光焊接 激光焊接是将光斑非常细小高强度的激光照射到工件表面 通过激光与物质的相互作用 使作用区域内的母材局部快速熔化 气化 实现焊接 激光电弧复合焊接 1 焊接速度很快 2 激光焊接不受磁场的影响 3 激光焊接还可以用于塑料焊接 激光焊接汽车组合齿轮 激光焊接在汽车工业中的应用 拼焊板是将若干不同材质 不同厚度不同涂层的钢材焊接成一块整体板 以满足零部件不同部位对材料不同性能的要求 汽车车身板的激光拼焊 激光精密焊接 激光机器人扫描焊接 侧框与车顶横梁的固定焊 空客380铝合金壳体的激光焊接 火箭燃料箱激光焊接 激光灯效果图 激光加工技术的发展趋势 国内的发展趋势 国内激光领域存在的的问题 激光加工技术发展方向 激光加工技术的发展方向 高频度和高可靠性 小型化和集成化 数控化和综合化 短波长和高精度 数控化和综合化 把激光器与计算机数控技术 先进的光学系统以及高精度和自动化的工件定位相结合 形成研制和生产加工中心 已成为激光加工发展的一个重要趋势 小型化和集成化 可进行几种工艺研制和生产加工的激光加工系统 已成为激光加工的另一发展趋势 例如 将激光切割和模具冲压两种加工方法组合在一台机床上 制成激光冲床 它兼有激光切割的多功能性和冲压加工的高速高效的特点 可完成切割复杂外形 打孔 打标 划线等加工 高频度和高可靠性 激光加工系统的可靠性是实现稳定加工的关键技术和前提条件 目前 国外YAG激光器的重复频度已达2000次 s 二极管阵列泵浦的Nd YAG激光器的平均维修时间已从原来的几百小时提高到1 2万h 短波长和高精度 波长短是实现高精度加工的前提 采用激元激光器进行金属加工 这是国外激光加工的一个新课题 激元激光器能发射出波长157 350纳米的紫外激光 大多数金属对这种激光的反射率很低 吸收率相应很高 因此 这种激光器在金属加工领域将有很大的应用价值 国内的激光加工技术发展方向 为了更快更好地发展我国的激光加工技术 国家把制约激光加工技术发展的关键难题作为科学研究的主攻方向 同时进行具有规模效益的产业化发展 并给予良好的政策和外部环境 我国将研究的方向定位在国际先进水平和市场的需求上 作为加工企业 应当在外部环境的支持下 不断提高技术水平和市场判断能力 加快新产品的开发周期 在技术上获得优先 在产品上重视产业化及规模化生产技术的研究 强化工艺技术 规范