非金屬激光加工的優(yōu)勢激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產(chǎn)生的熱效應(yīng)來完成加工過程。
激光加工是激光系統(tǒng)最常用的應(yīng)用。根據(jù)激光束與材料相互作用的機(jī)理,大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學(xué)反應(yīng)加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產(chǎn)生的熱效應(yīng)來完成加工過程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標(biāo)、激光鉆孔和微加工等;光化學(xué)反應(yīng)加工是指激光束照射到物體,借助高密度高能光子引發(fā)或控制光化學(xué)反應(yīng)的加工過程。包括光化學(xué)沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
由于激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性四大特性,因此就給激光加工帶來一些其它加工方法所不具備的特性。由于它是無接觸加工,對工件無直接沖擊,因此無機(jī)械變形;激光加工過程中無"刀具"磨損,無"切削力"作用于工件;激光加工過程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,對非激光照射部位沒有或影響極小。因此,其熱影響的區(qū)小工件熱變形小后續(xù)加工最小;由于激光束易于導(dǎo)向、聚焦、實(shí)現(xiàn)方向變換,極易與數(shù)控系統(tǒng)配合、對復(fù)雜工件進(jìn)行加工因此它是一種極為靈活的加工方法;生產(chǎn)效率高,加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益好。
激光加工作為先進(jìn)制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機(jī)械制造等國民經(jīng)濟(jì)重要部門,對提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率、自動化、無污染、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。
激光加工優(yōu)點(diǎn)
①激光功率密度大,工件吸收激光后溫度迅速升高而熔化或汽化,即使熔點(diǎn)高、硬度大和質(zhì)脆的材料(如陶瓷、金剛石等)也可用激光加工;
②激光頭與工件不接觸,不存在加工工具磨損問題;
③工件不受應(yīng)力,不易污染;
④可以對運(yùn)動的工件或密封在玻璃殼內(nèi)的材料加工;
⑤激光束的發(fā)散角可小于1毫弧,光斑直徑可小到微米量級,作用時(shí)間可以短到納秒和皮秒,同時(shí),大功率激光器的連續(xù)輸出功率又可達(dá)千瓦至十千瓦量級,因而激光既適于精密微細(xì)加工,又適于大型材料加工;