Обзор трех основных частей лазерной технологии

Первый в мире лазерный луч был получен с помощью лампы-вспышки для возбуждения кристаллических зерен рубина u200bu200b в 1960 году. Из-за ограничения теплоемкости кристалла он может производить только очень короткий импульсный луч и очень низкую частоту. Хотя мгновенная пиковая энергия импульса может достигать 10^6 Вт, это все равно низкая выходная энергия.

«Инструментом», используемым при лазерной обработке, является сфокусированное световое пятно. Никакого дополнительного оборудования и материалов не требуется. Пока лазер может работать нормально, его можно обрабатывать непрерывно в течение длительного времени. Скорость лазерной обработки высокая, а стоимость низкая. Лазерная обработка автоматически контролируется компьютером, и вмешательство человека во время производства не требуется.

В настоящее время технология лазерной обработки включает в себя три направления: лазерную маркировку, лазерную резку и лазерную сварку. Развитие лазерных технологий способствовало развитию всей отрасли. Какова ситуация с тремя основными частями лазерной технологии?

Технология лазерной маркировки является одной из крупнейших областей применения лазерной обработки. Лазерная маркировка — это метод маркировки, в котором используются лазеры с высокой плотностью энергии для локального облучения заготовки с целью испарения или изменения цвета поверхностного материала, оставляя тем самым постоянный след. Лазерная маркировка позволяет создавать различные символы, символы, узоры и т. д., а размер символов может варьироваться от миллиметров до микрометров, что имеет особое значение для борьбы с подделкой продукции. Сфокусированный сверхтонкий лазерный луч подобен инструменту, который может удалять поверхностный материал объекта точку за точкой. Его продвинутый характер заключается в том, что процесс маркировки представляет собой бесконтактную обработку, которая не вызывает механическую экструзию или механическое напряжение, поэтому не повредит обрабатываемое изделие; Размер сфокусированного лазера невелик, зона термического воздействия мала, обработка в порядке. Следовательно, некоторые процессы, которые невозможно достичь обычными методами, могут быть завершены.

Технология лазерной резки широко используется при обработке металлических и неметаллических материалов, что позволяет значительно сократить время обработки, снизить затраты на обработку и улучшить качество заготовки. Современные лазеры стали «мечом», «разрезающим железо, как грязь», о котором мечтают люди.

Лазерная резка достигается за счет применения энергии высокой плотности мощности, генерируемой лазерной фокусировкой. Под управлением компьютера лазер разряжается импульсами, тем самым выдавая управляемый повторяющийся высокочастотный импульсный лазер, формирующий луч с определенной частотой и определенной шириной импульса. Импульсный лазерный луч направляется и отражается по оптическому пути и фокусируется группой фокусирующих линз. На поверхности обрабатываемого объекта формируется небольшое световое пятно с высокой плотностью энергии. Фокусное пятно расположено рядом с обрабатываемой поверхностью, и обрабатываемый материал плавится или испаряется при мгновенно высокой температуре. Каждый высокоэнергетический лазерный импульс мгновенно образует небольшое отверстие на поверхности объекта. Под управлением компьютера головка лазерной обработки и обрабатываемый материал совершают непрерывное относительное движение в соответствии с предварительно нарисованной графикой, в результате чего объекту придается желаемая форма. При резке из режущей головки выбрасывается поток воздуха, соосный лучу, который выдувает расплавленный или испаренный материал со дна разреза. Требуемая дополнительная энергия; воздушный поток также охлаждает поверхность среза, уменьшает зону термического воздействия и обеспечивает отсутствие загрязнения фокусирующей линзы). По сравнению с традиционными методами обработки листов, лазерная резка отличается высоким качеством резки (узкая ширина реза, небольшая зона термического влияния, ровный рез), высокой скоростью резки, высокой гибкостью (можно резать любую форму по желанию) и широким спектром материалов. Адаптивность. и другие преимущества.

Лазерная сварка является одним из важных аспектов применения технологии лазерной обработки материалов. Процесс сварки является теплопроводным, то есть поверхность заготовки нагревается лазерным излучением, а тепло поверхности распространяется внутрь за счет теплопроводности. Контролируя ширину и энергию лазерного импульса, такие параметры, как пиковая мощность и частота повторения, заставляют заготовку плавиться и образовывать определенную расплавленную ванну. Благодаря своим уникальным преимуществам он успешно применяется при сварке микро- и мелких деталей. Появление мощных CO2- и мощных YAG-лазеров открыло новую область лазерной сварки. Он обеспечивает глубокую сварку на основе точечного эффекта и широко используется в машиностроении, автомобилестроении, сталелитейной и других отраслях промышленности.

Технология лазерной сварки позволяет сваривать труднодоступные детали и осуществлять бесконтактную сварку на большие расстояния, обладающую большой гибкостью. Использование технологии передачи по оптоволоконному кабелю в лазерной технологии YAG сделало технологию лазерной сварки более широко распространенной и применяемой. Лазерный луч легко реализует разделение луча в зависимости от времени и пространства, а также может выполнять одновременную многолучевую обработку и обработку на нескольких станциях, что обеспечивает условия для более точной сварки.