激光加工是利用光的能量經過透鏡聚焦后在焦點上達到很高的能量密度,靠光熱效應來加工的。 激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小,可加工各種材料。用激光束對材料進行各種加工,如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。 某些具有亞穩態能級的物質,在外來光子的激發下會吸收光能,使處于高能級原子的數目大于低能級原子的數目——粒子數反轉,若有一束光照射,光子的能量等于這兩個能相對應的差,這時就會產生受激輻射,輸出大量的光能。
1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統;
2.激光加工工藝。包括焊接、表面處理、打孔、打標、微調等各種加工工藝;
3.激光焊接:汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半導體泵浦激光器;
4.激光切割:汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器;
5.激光打標:在各種材料和幾乎所有行業均得到廣泛應用,使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器;
激光加工技術主要有以下獨特的優點:
①使用激光加工,生產效率高,質量可靠,經濟效益。
②可以通過透明介質對密閉容器內的工件進行各種加工;在惡劣環境或其他人難以接近的地方,可用機器人進行激光加工。
③激光加工過程中無“刀具”磨損,無“切削力”作用于工件。
④可以對多種金屬、非金屬加工,特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。
⑤激光束易于導向、聚焦實現作各方向變換,極易與數控系統配合、對復雜工件進行加工,因此它是一種極為靈活的加工方法。
⑥無接觸加工,對工件無直接沖擊,因此無機械變形,并且高能量激光束的能量及其移動速度均可調,因此可以實現多種加工的目的。
⑦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,其熱影響區小,工件熱變形小,后續加工量小。