三大激光技術之-激光打標、切割、焊接技術
發布時間：2019/04/11 22:03:31 閱讀量：3515 次
激光打標技術
激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級，這對產品的防偽有特殊的意義。聚焦后的極細的激光光束如同刀具，可將物體表面材料逐點去除，其先進性在于標記過程為非接觸性加工，不產生機械擠壓或機械應力，因此不會損壞被加工物品；由于激光聚焦后的尺寸很小，熱影響區域小，加工精細，因此，可以完成一些常規方法無法實現的工藝。
激光加工使用的“刀具”是聚焦后的光點，不需要額外增添其它設備和材料，只要激光器能正常工作，就可以長時間連續加工。激光加工速度快，成本低廉。激光加工由計算機自動控制，生產時不需人為干預。
激光能標記何種信息，僅與計算機里設計的內容相關，只要計算機里設計出的圖稿打標系統能夠識別，那么打標機就可以將設計信息精確的還原在合適的載體上。因此軟件的功能實際上很大程度上決定了系統的功能。
激光切割技術
激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。現代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。
以我公司CO2激光切割機為例，整個系統由控制系統、運動系統、光學系統、水冷系統、排煙和吹氣保護系統等組成，采用最先進的數控模式實現多軸聯動及激光不受速度影響的等能量切割，同時支持DXP、PLT、CNC等圖形格式并強化界面圖形繪制處理能力；采用性能優越的進口伺服電機和傳動導向
結構實現在高速狀態下良好的運動精度。
激光切割是應用激光聚焦后產生的高功率密度能量來實現的。在計算機的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經過光路傳導及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個個細微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細小的孔，在計算機控制下，激光加工頭與被加工材料按預先繪好的圖形進行連續相對運動打點，這樣就會把物體加工成想要的形狀。切割時,一股與光束同軸氣流由切割頭噴出，將熔化或氣化的材料由切口的底部吹出(注：如果吹出的氣體和被切割材料產生熱效反應,則此反應將提供切割所需的附加能源；氣流還有冷卻已切割面，減少熱影響區和保證聚焦鏡不受污染的作用)。與傳統的板材加工方法相比,激光切割其具有高的切割質量(切口寬度窄、熱影響區小、切口光潔)
、高的切割速度、高的柔性(可隨意切割任意形狀) 、廣泛的材料適應性等優點。
激光焊接技術
激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一，焊接過程屬熱傳導型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導向內部擴散，通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等參數，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其獨特的優點，已成功地應用于微、小型零件焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現，開辟了激光焊接的新領域。獲得了以小孔效應為理論基礎的深熔接，在機械、汽車、鋼鐵等工業部門獲得了日益廣泛的應用。
與其它焊接技術比較，激光焊接的主要優點是：激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊的條件下進行焊接，焊接設備裝置簡單。例如，激光通過電磁場，光束不會偏移；激光在空氣及某種氣體環境中均能施焊，并能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接時，深寬比可達5：1，最高可達10：1。可焊接難熔材料如鈦、石英等，并能對異性材料施焊，效果良好。便如，將銅和鉭兩種性質截然不同的材料焊接在一起，合格率幾乎達百分之百。也可進行微型焊接。激光束經聚焦后可獲得很小的光斑，且能精密定位，可應用于大批量自動化生產的微、小型元件的組焊中，例如，集成電路引線、鐘表游絲、顯像管電子槍組裝等由于采用了激光焊，不僅生產效率大、高，且熱影響區小，焊點無污染，大大提高了焊接的質量。
可焊接難以接近的部位，施行非接觸遠距離焊接，具有很大的靈活性。在YAG激光技術中采用光纖傳輸技術，使激光焊接技術獲得了更為廣泛的推廣與應用。 激光束易實現光束按時間與空間分光，能進行多光束同時加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。
