紫外激光在精细加工中的应用研究
激光精密加工讲解
1激光精密加工 激光由于其优良的光束特性, 自诞生以来, 就在工业加工领域起着非常重要的作用, 并且不断地深入到工业生产的各个领域, 以其独特的优越性, 成为未来制造业的重要加工手段, 被誉为 21世纪的加工技术。 1 激光精密加工 激光精密加工是利用高强度的激光束, 经光学系统聚焦后, 激光束的功率密度达到104 ~ 1011 W/cm2, 加工工件置于激光束焦点附近, 通过激光束与加工工件的相对运动来实现对加工工件的热加工, 加工精度一般在几微米到数十微米。激光束可以 聚焦到很小的尺寸, 所以特别适合于精密加工。激光精密加工所用激光器为各种脉 冲或调Q 固体激光器, 半导体激光器, 脉冲Nd:YAG激光器以及最近几年开始不断推广的光纤激光器和紫外激光器等。各种脉冲激光器的聚焦光斑很小, 功率密度很大, 工件加热范围小, 加工精度和定位精度高而且热影响区小。与一般的机械加工相 比较, 激光精密加工具有许多优点 (1加工的对象范围广, 几乎所有的金属材料和非金属材料如钢材、耐热合金、 陶瓷、宝石、玻璃、硬质合金及复合材料都可以加工。 (2加工精度高, 在一般情况下均优于其他传统的加工方法, 如电火花加工、电子束加工等。 (3属于非接触加工, 无工具磨损, 热影响区和变形很小, 因而能加工十分微小的零部件。而且激光束能量可控制, 移动速度可调。 (4自动化程度高, 可以用计算机进行控制, 加工速度快, 工效高, 可很方便地进行任何复杂形状的加工。 (5大部分激光器可与光导纤维系统组合使用, 具有革新性的纤维传送系统与激光器结合大大增加了激光加工系统的方便性与灵活性, 这种组合系统对于工业上的多工作台同时加工及机器人或机械手操纵非常理想。
复合材料加工工艺综述
复合材料加工工艺综述 前言： 复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。 复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。 60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属
500W光纤激光切割机加工成本分析
内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 光纤激光切割机在各行业的应用非常的广泛，随着行业的发展，光纤激光切割机的需求也是越来越大。而当客户在购买设备的时候，使用成本是客户比较关心的问题。作为金属薄板切割之王的500W光纤激光切割机在市场上的保有量最大，因为大多数金属加工都以2mm以内的薄板为主，那么它的使用成本是多少呢？下面就来给大家详细分析一下。 光纤激光切割机的使用成本主要包括电柜、辅助气体费用以及易损件： 1、电能消耗：500W光纤激光切割机的每小时耗电量为6度，电费成本大约6元/小时（以1元/度计算）。 2、切割用辅助气体消耗： 备注：氧气使用瓶装的；氮气用灌装的比瓶装的节省成本，还省去操作工换气的时间和瓶装余气过多产生的浪费。另外不同地区的气体价格会有所差别。 3、其它易损件消耗：
备注：不同的厂家易损件的销售价格不同。 4、光纤激光切割机使用不同的气体每小时消耗的总费用也会有区别： 由此可见，500w光纤激光切割机使用空气切割最节省成本，每小时总消耗只需11.24元，但是使用空气切割厚度受限制，使用空气切割适合2mm以下钢板效果最佳。其次是使用氧气切割每小时总消耗只需24.24元，但是使用氧气切割加工件断面易被氧化。使用氮气切割相比较前两者而言每小时总消耗较高，然而它的切割质量最好。 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多激光钣金及冲压自动化工艺展示，就在深圳机械展.金属板材加工展区/激光精密加工应用展区。
激光加工技术存在的问题及未来发展展望
激光加工技术存在的问题及未来发展展望一、国外激光加工技术及发展动态 以德国、美国、日本、俄罗斯为代表的少数发达国家，目前主导和控制着全球激光技术和产业的发展方向。 其中，德国Trumpf、Rofin-Sinar公司在高功率工业激光器上称雄天下；美国IPG公司的光纤激光器引领世界激光产业发展方向。欧美主要国家在大型制造产业，如机械、汽车、航空、造船、电子等行业中，基本完成了用激光加工工艺对传统工艺的更新换代，进入“光加工”时代。 经过几十年的发展，激光技术开辟了广阔的应用天地，应用领域涵盖通信、材料加工、准分子光刻及数据存储等9个主要类别。根据国外统计资料表明，2013年全世界总的激光销售超过1000亿元。其中全球激光器市场销售额较2013年增长6.0%，达到93.34亿美元。美国市场借助出口方面的出色表现有所增长；欧洲凭借德国的出口增长仅维持收支平衡；亚洲市场，东盟国家的增长抵消了中国的经济放缓以及日本的零增长。 二、国内激光产业发展现状 1.国内激光产业整体格局 国内激光企业主要分布在湖北、北京、江苏、上海及深圳等地，已基本形成以上述省市为主体的华中、环渤海、长三角、珠三角四大激光产业基地，其中有一定规模的企业约300家。 2014年我国激光产业链产值约为800亿元。主要包括：激光加工装备产业达到350亿元（其中，用于切割、打标和焊接的高功率激光设备占据了67%的市场份额）；激光加工在重工业、电子工业、轻工业、军用、医疗等行业的应用达到450亿元。预计在今后三年，我国激光产业平均行业复合成长率将不低于20%。 我国激光加工产业可以分为四个比较大产业带，珠江三角洲、长江三角洲、华中地区和环渤海地区。这四个产业带侧重点不同，珠三角以中小功率激光加工机为主，长三角以大功率激光切割焊接设备为主，环渤海以大功率激光熔覆和全固态激光为主，以武汉为首的华中地区则覆盖了大、中、小激光加工设备。这四
激光板料成型技术的研究与应用
激光板料成型技术的研究与应用 —金属板料激光成型技术研究与应用 摘要: 金属板料成型技术的研究一直是国内学者研究的热点，其传统的方法采用模具加工进行冷冲压成型，虽然生产效率高和大批量生产的特点，但存在生产准备时间长，加工柔性差，模具费用高等不足，且仅适用于低碳钢等薄板材料。由于金属材料的热胀冷缩特性,当其受到不均匀加热时,将会在材料内部产生热应力。板料激光成型技术就是一种利用高能激光束扫描金属薄板表面,在热作用区产生强烈的温度梯度,导致非均匀分布的热应力,使金属板料发生塑性变形的工艺方法。 随着中小型高功率激光器技术的成熟和商品化设备的推出，人们纷纷把目光转向激光无模成型，以实现板料的快速、高效、精确和柔性成形，以适应产品快速更新的市场竞争需要。金属板料的激光无模成形方法主要包括激光热应力成型和激光冲击成型。 关键词：激光金属板料成型热应力冲击 正文： 激光成型是一种利用激光作为热源的热应力无模成型新技术。介绍了板料激光成型技术的工艺过程及影响激光成型的主要因素,通过实验研究了激光能量因素、板料的材料性能及几何参数对板料弯曲角度的影响 金属板料的激光热应力成形是一个非常复杂的热力耦合过程，成形影响因素很多。主要与激光参数、材料种类和尺寸等有关。国内外的学者经过实验研究得出较为相似的结论： 首先，激光能量因素影响着激光热应力成形中的弯曲角的形成和热影响区的大小。激光能量因素由能量密度来表征，同时扫描次数和轨迹也影响激光的吸收。实验证明，在输入总能量一定时，大能量密度的输入、短时间的加热有利于增加弯曲角。 其次，材料的热物性和力学性能对激光弯曲成形的影响较为复杂，目前尚无法对此进行定量分析。同时实验表明，在同样的工艺条件下材料的比热和热传导
激光加工工艺培训
CO2 激光切割工业应用及其关键技术CO2激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。 一、引言 CO2激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的辅助气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中：对于中厚板采用氧乙炔火焰切割；对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压,单件的采用振动剪。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期,又发展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其有缺点,在工业生产中有一定的适用范围。 CO2激光切割技术比其他方法的明显优点是： （1）切割质量好。切口宽度窄（一般为0.1--0.5mm）、精度高（一般孔中心距误差0.1--0.4mm,轮廓尺寸误差0.1--0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般Ra为12.5--25μm）,切缝一般不需要再加工即可焊接（2）切割速度快。例如采用2KW激光功率,8mm厚的碳钢切割速度
为1.6m/min；2mm厚的不锈钢切割速度为5m/min,热影响区小,变形极小。 （3）清洁、安全、无污染。大大改善了操作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言,CO2激光切割不可能超过电加工；就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。但是就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法,特别是各种非金属材料的切割。它是发展迅速,应用日益广泛的一种先进加工方法。 九十年代以来,由于我国社会主义市场经济的发展,企业间竞争激烈,每个企业必须根据自身条件正确选择某些先进制造技术以提高产品质量和生产效率。因此CO2激光切割技术在我国获得了较快的发展。 二、CO2激光切割的工业应用 世界第一台CO2激光切割机是二十世纪七十年代的诞生的。三十多年来,由于应用领域的不断扩大,CO2激光切割机不断改进,目前国际国内 已有多家企业从事生产各种CO2激光切割机以满足市场的需求,有二维平板切割机、 三、CO2激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。 激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必须掌握和解决以下几项关键技术： 1、焦点位置控制技术：
激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究
激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究 传统上厚度超过20mm以上的大厚板焊接一般采用多丝埋弧焊、熔化极气保护焊、电渣焊等焊接方法，在焊接时要求开坡口并进行多层焊接。随着板厚的增加，焊接层数增加，使得在实际生产中增加了准备工序和焊接加工的时间，从而造成了生产效率下降和焊接成本增加，同时由于输入的线能量大，热影响区大，导致焊后变形大，焊接接头力学性能下降等。如今在造船、核电站、管道、航空航天等领域焊接中越来越要求提高生产效率，改善产品质量，大功率激光焊接的发展能够很好满足这一要求。 与传统的电弧焊接相比，激光焊接有很大的优势。激光深熔焊接的主要优点是：深熔焊接模式下焊缝深宽比大，焊道数量少，总的热输入量少，可大大减少焊接变形。所以，用激光焊替代目前船舶制造中使用的传统焊接方法（主要是埋弧焊和活性气体保护焊），使得不开坡口进行单道焊接或大大减少焊接层数成为可能，这能较大提高焊接速度和焊接生产效率，更重要的是能减小焊接变形；同时由于焊接热源能量密度集中、线能量小、热影响区很窄，使得焊接接头的力学性能优异。激光-MIG复合焊接，结合了激光焊接和MIG焊接的优势，可获得较高的焊接效率及焊接质量。 1试验设备与材料 试验材料为24mm厚的船用钢板。钢板和焊丝的化学成分如表1所示，母材的组织为块状铁素体和珠光体的机械混合组织。试验采用创鑫激光2500W连续光纤激光器。系统中的电弧焊机采用kemppi公司生产的Kemppi Pro增强型焊机。 表1 钢板和焊丝的化学成分(wt，%) Table 1 Chemical composition of steel plate and wire 材料 C Si Mn P S 钢板0.14 0.3 1.36 0.012 0.0043 焊丝0.08 0.6 1.13 0.03 0.035 2 厚板多道焊接工艺 2.1 坡口形式 坡口的设计对于激光焊接的质量与效率都有很大的影响。确定的坡口形式如图1所示。根据激光的功率，钝边厚度确定为12mm，在坡口下部开了一个4×3.6mm矩形槽，主要是为了在第一道纯激光焊接的时候有效地抑制激光光致等离子体，使得焊接过程稳定，保证焊接质量。
激光加工专业技术有哪些【详情】
激光加工技术有哪些【详情】
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激光加工技术有哪些 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多激光加工设备技术展示，就在深圳机械展！ 激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。 激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为以下9个方面： 1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统； 2.激光加工工艺。包括焊接、表面处理、打孔、打标、微调等各种加工工艺； 3.激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器； 4.激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器； 5.激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器； 6.激光打孔：激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展，主要体打孔用YAG激光器的平均输出功率已由400w提高到了800w至1000w。国内比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器； 7.激光热处理：在汽车工业中应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器为主； 8.激光快速成型：将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成，多用于模具和模型行业。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主； 9.激光涂敷：在航空航天、模具及机电行业应用广泛。使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。 激光加工为工业制造提供了一个清洁无污染的环境及生产过程，而这也是当下激光加工的优势。 技术特性
激光加工工艺在航空航天领域的应用
航空航天特殊材料加工技术 ——激光加工工艺在航空航天领域的应用摘要：激光制造技术在国防和航空航天领域的产业化应用前景远大，具有效率高、能耗低、流程短、性能好、数字化、智能化的特点，本文主要介绍了激光加工的组成、工作原理及各激光加工工艺技术在航空领域中的应用。针对现状，我国将继续发挥激光制造技术的优势，改变我国航空航天领域的关键器件和技术主要依赖进口的现状，最终形成我国新一代激光制造产业链。 关键词：激光加工、航空航天、打孔、切割、熔覆、焊接、打标、LENS 1.激光加工的组成及工作原理 激光加工有四部分组成，分别是激光器、电源、光学系统、机械系统。 工作原理： 激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化气化而进行穿孔、切割和焊接等的特种加工。早期的激光加工由于功率较小，大多用于打小孔和微型焊接。到20世纪70年代，随着大功率二氧化碳激光器、高重复频率钇铝石榴石激光器的出现，以及对激光加工机理和工艺的深入研究，激光加工技术有了很大进展，使用范围随之扩大。数千瓦的激光加工机已用于各种材料的高速切割、深熔焊接和材料热处理等方面。各种专用的激光加工设备竞相出现，并与光电跟踪、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合，大大提高了激光加工机的自动化水平和使用功能。 图1 气体及固体激光器加工原理 从激光器输出的高强度激光经过透镜聚焦到工件上，其焦点处的功率密度高达10(～10(瓦/厘米(，温度高达1万摄氏度以上，任何材料都会瞬时熔化、气化。激光加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打
孔和切割等加工的。通常用于加工的激光器主要是固体激光器和气体激光器。 激光加工工艺包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。 2．定义 2．1激光切割技术 激光切割是用聚焦镜把二氧化碳气体、激光束聚焦，使材料熔化，用激光束的压缩气体吹走被熔化的材料，使激光束和材料沿着固定轨道进行运动，从而形成固定形状的切缝。目前激光切割新技术已成为工业切割板材的一种现代化先进高新加工方法，激光切割技术的采用克服了操作时间长、切割缝隙大、变形大、切割制品粗糙、有污染、不安全，不卫生的弱势。 2．2激光焊接技术 激光焊接是用激光器中的激光把机械设备配件焊接成为一体。激光焊接主要优点是能焊接多种金属，焊接部位狭小，深腔焊接不变形，焊池周边无凹陷现象，能补焊极硬钢板材料，焊接不击穿薄板材。料焊接工艺高超焊缝整齐美观。激光焊接新技术在机械生产加工中广泛应用，主要有以下两大类：一是金刚石锯片激光焊接，二是激光焊接应用于钢铁工业，焊接钢板，拼焊汽车板和各种壳体类零件，从而进一步推动了我国机械生产加工企业的快速发展。 图2 激光切割图 3 激光焊接金刚石 2.3激光打标技术 激光打标是在机械设备或产品上用激光器打上特殊标记和符号。此种新技术在
光学玻璃的精密加工技术
精密制造与自动化2011年第3期报道与评述 光学玻璃的精密加工技术 洪 静 高国富 赵 波 （河南理工大学 机械与动力工程学院 河南焦作454000） 摘 要对光学玻璃的高效精密特种加工技术进行了分析。对ELID法﹑激光加工﹑超声磨削以及精密铣削的最新研究进展进行了综述。介绍了采用ELID技术和控制加工工艺参数，使砂轮单个磨粒的最大切削深度小于脆性材料的临界切削厚度，实现了脆性材料的塑性加工，并得到精密光滑的表面；在加工非球曲面时，使零件的精加工抛光量降到最低。采用激光加工技术通过增加预热激光束，极大地降低了已加工表面的热应力及拉伸应力，使得加工质量有了大幅度的提高。通过选用适当的刀具和工艺参数，使被加工工件表面粗糙度值比普通磨削降低了30%～40%。通过优化刀具﹑加工方式及工艺参数，提高了光学玻璃精密铣削的加工质量和效率，降低了加工成本。 关键词 光学玻璃 精密加工 延性模式 光学玻璃常被用来制作侦查卫星照相机镜头，隐形雷达探照镜，高速飞行器窗口以及激光发射装置中的光学透镜，棱镜等超精密玻璃材料。小到各类相机的镜头，大到天文望远镜的大型反射镜，都有光学玻璃的应用。由于光学玻璃的广泛应用，传统的加工方法已不能满足精密加工的需要，尤其是对于加工非球曲面形状和具有小曲率半径的非球凹面零件，传统的加工方法加工较为困难且不能保证加工精度，不符合现代高科技发展的要求。 常用光学玻璃精密加工方法有：ELID法，这项技术通过使用超细微（或超微粉）超硬磨料用来制造砂轮，解决了超细微粒度砂轮应用中难以修整及磨削过程中容易堵塞的缺陷，由于基体材料是微量去除的，故在整个磨削过程中砂轮表面的磨粒始终保持锐利，实现了硬脆材料高精度，高效率的超精密磨削；激光加工光学玻璃是一种较新的精密加工方法，这种加工方式的突出优点是不产生切削力而且加工的热影响小，同时电脑编程与加工设备可紧密结合，特别适用于单件加工或小批量生产；超声磨削，是一种复合加工方法，主要特点是加工效率高、表面质量好、工具磨损小、成本低，特别适用于脆性光学材料的平面加工；在加工非对称且具有复杂功能表面结构的光学零件模具时，精密铣削加工因其独特的优点而受到重视，其突出的优点是提高了加工效率、尺寸精度稳定性好、加工过程可控性强。 1 光学玻璃精密加工技术 光学玻璃超精密加工的技术难点在于，光学玻璃是一种典型的脆硬材料，其突出的特性就是材料脆性高，断裂韧性低。用常规的加工方法，难以获得高的表面质量。通过以下介绍的4种加工方法，可以看到这些精密加工方法的优点以及所能达到的加工精度和其最新的研究进展。 1.1 在线电解修锐法 (Electrolytic In-process Dressing，简称ELID法) 光学零件的加工不仅要求精度高，加工表面超光滑，而且要求加工表面没有加工变质层。在这样的加工要求下就产生了硬脆材料的延性方式磨削。当每个砂轮磨粒切除的材料体积小到足以塑性流动而不产生脆性断裂即产生裂纹时，就实现了延性方式“无损伤”磨削。 日本学者大森整等人从1987年对铸铁纤维结合剂金刚石砂轮等的高强度金属结合剂的超硬磨料砂轮，开发了借用Electro1ytic ln-Process Dressing(ELID)的磨削法，利用ELID法在线修锐金刚石砂轮磨削硅片、陶瓷或其他硬脆材料可获得纳米级加工表面，实现了硬脆材料的超精密磨削，现在己成功应用于球面、非球面透镜、模具的 1
激光复合加工工艺研究
激光复合加工工艺研究——新型水射流导引激光加工07机械3班痛快也愉快 摘要 随着精密加工和超精密加工技术的不断发展，激光与其他加工技术的复合逐渐成为加工制造领域的主流技术。在激光复合加工技术中，激光与水射流复合加工技术，即水导引激光加工技术是激光加工技术发展的一个新方向。与传统激光加工技术相比较，水导引激光加工技术具有加工距离长、热影响区小、无热熔渣和加工效率高等优势，己在微电子、航空制造、机械、医学等加工领域中得到应用。 然而，现有的水导引激光加工技术采用传统聚焦透镜光学系统，不可避免地存在精密调焦、离焦发散角对祸合条件的影响以及聚焦光学系统的像差等问题。为了解决这些问题，基于轴棱锥镜产生的无衍射光束的中心光斑特性，本文首次将无衍射光束引入到水导引激光加工体系中，设计出了具有同轴监测功能的水射流导引激光加工系统的新方案。 深入研究了水射流导引激光加工系统的光学特性、水光纤的流体力学特性及藕合系统的关键技术。利用水光纤波导导引无衍射光束，改变了激光束的能量高斯分布状况，实现了激光的能量近似平顶均匀分布，有效地改善工件加工质量，同时，利用本技术有效扩大了的加工范围，实现在二维平台对工件的三维加工。此外，设计了藕合装置，有效解决了无衍射光束与水光纤波导的藕合效率及传输损耗等关键技术问题。并提出一种新的无衍射光斑中心检测算法，提高了系统的监测精度。 关键词:激光复合加工水射流工艺研究 Abstract With the development of precision machining and ultra-precision machining technologies, laser-hybrid processing technologies have gradually become the mainstream of manufacturing field. In terms of laser-hybrid processing technology, the combined processing technology of laser and water jet, namely the water jet guided laser processing technology, is a new direction of laser processing. Compared to traditional laser processing method, water jet guided laser processing technology, with its advantages of long working distance, small heat-affect zone, non-hot slag and high work efficiency, has been used in microelectronics, aviation machinery, medicine area, etc. However, owing to the utilization of traditional lens focus optical system in the existing water jet guided laser technology, the work of precision focusing, and the aberration of focusing optical system are unavoidable. To overcome these problems, based on the spot center characteristics of the non-diffracting beam generated by axicon, non-diffracting beam is introduced into water jet guided laser processing system for the first time, and a novel design of water jet guided laser processing system with coaxial monitoring function is proposed in this dissertation. The optical properties, and hydrodynamics characteristics, as well as the key
激光复合焊接分析
激光复合焊接分析 发表时间：2018-08-21T14:22:02.657Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：谭睿熠[导读] 摘要：焊接技术在工业以及能源等领域中有着广泛的应用。而激光复合焊接是一种基于传统焊接方式上融合激光技术的技术手段，激光焊接功率密度相对较大，其作用区域相对较小，焊接速度相对较快，而电弧焊接焊接速度相对较慢，能量密度相对较低，将激光与电弧焊接金融和，形成负荷焊接，综合了激光焊接以及电弧焊的优点，可以提升焊接质量。对此，文章主要对激光复合焊接进行了简单的分 析论述，分析了激光复合焊接技术的发展历史、激光（上海电信科技发展有限公司） 摘要：焊接技术在工业以及能源等领域中有着广泛的应用。而激光复合焊接是一种基于传统焊接方式上融合激光技术的技术手段，激光焊接功率密度相对较大，其作用区域相对较小，焊接速度相对较快，而电弧焊接焊接速度相对较慢，能量密度相对较低，将激光与电弧焊接金融和，形成负荷焊接，综合了激光焊接以及电弧焊的优点，可以提升焊接质量。对此，文章主要对激光复合焊接进行了简单的分析论述，分析了激光复合焊接技术的发展历史、激光复合焊接技术特点；对激光复合焊接技术工艺进行了研究分析，对技术工艺以及工艺技术机理进行了简单的论述，概述了激光复合焊接技术应用情况。 关键词：激光复合焊接技术；分析；方式 在时代的发展与进步过程中，各种技术手段在不断的发展，人们的生活水平在不断的提升，而激光复合焊接技术也得到了充分的发展，这对焊接技术的发展提出了严格的要求。低成本、高效率是今后焊接技术发展的主要趋势，而激光复合焊接技术则可以降低成本，提升工作效率，是一种较为有效的焊接技术手段。 1.激光复合焊接技术概述 1.1激光复合焊接技术发展历史 激光复合焊接技术在上个世纪七十年代中出现，将激光与电弧焊接进行融合，不仅仅可以凸显电弧焊的优势，也可以弥补传统焊接模式的问题与不足。而将电弧焊与激光焊进行有效融合，可以充分的凸显两种焊接技术的优势，可以提升焊接的质量与效果。 激光复合焊接技术融合了激光以及电弧两种技术的优势。激光与电弧两个独立热源其具有自己的优点，激光热源具有高能量密度、优秀的指向性以及透明介质传到的特征；电弧等离子则具有较高的热电转化效率，应用设备的运行成本相对较为低廉、技术发展较为成熟，可以有效的避免金属材料在激光焊接中因为高反射率导致的激光能量损失等问题，降低了激光设备的投入成本，有效的避免了电-光转化效率较低的特征，也有效的控制了电弧热源的低能量密度以及高速移动过程中放电稳定性差等问题等。将激光与电弧焊接有效融合，具有高能量密度、利用效率较高、电弧稳定性叫噶以及工装装备精度较低的特征，降低待焊接工件的表面质量等因素的影响。是一种应用前景较为广泛的技术手段。 在焊接中，应用激光复合焊接技术可以减少裂缝问题，改善母材湿润性等问题；通过力学的方式可以提升焊接中焊缝的力学性能；也可以有效的降低错边等问题。激光复合焊接技术在航天领域、压力管道领域应用效果显著，同时，此种技术在国际上应用较为广泛，也是现阶段研究的重点开展。 1.2激光复合焊接技术特点 激光复合焊接技术在实践中应用范围较为广泛，在各个领域均有广泛的涉猎。而通过对激光复合焊接技术的分析，可以了解其性能机理，特征优势，这样就可以合理的应用激光复合焊接技术，凸显其价值效能。作为一种电弧负荷焊接技术，激光复合焊接技术可以提升激光的效能，提升焊接的质量与效率，在一般状况之下，激光复合焊接技术主要特点具体如下：第一，增大焊接熔深。通过激光复合焊接技术焊接实验可以发现，在通过激光复合焊接技术焊接作业中，可以有效的增加熔深；第二，高效节能。在焊接中，激光复合焊接技术可以提升电弧能量，在功率较小的状况之下提升焊接质量，进而降低焊接成本，提升工作效率；第三，激光复合焊接技术可以减少焊接缺陷问题。激光复合焊接技术在焊接中有利于金属的变形，进而减少缺陷问题，是一种较为有效的技术手段；第四，改善成型。在焊接中，因为材料熔融量增大，可改善金属自身的湿润性，也可以有效的解决焊缝咬边等问题。第五，提升焊接的适应性。激光复合焊接技术在实践中可以增大工件的容和宽度，减少焊缝的加工量，进而在根本上提升焊接的质量。 2.激光复合焊接技术工艺研究分析 现阶段，国内外研究人员在不同的角度对激光复合焊接技术进行了深入的研究，对其进行了深入的分析，了解了激光复合焊接技术的工艺技术以及焊接机理，其主要如下： 2.1技术工艺 现阶段，激光复合焊接技术分类方式并没有统一的标准。基于热源位置分析，其主要可以氛围电弧同轴以及旁轴两个类型；基于热源的角度分析来说，在发展的初期其主要应用的就是二氧化碳激光，而在随着焊接技术的持续发展，现阶段逐渐出现了光纤激光焊机技术；基于能量匹配的角度对其进行分析则主要分为百瓦级激光以及电弧负荷焊接两种类型。 2.2工艺技术机理研究 在焊接作业中，激光以及电弧焊接会出现一定的物理效应，在实践的研究中这些复杂的物理效应就会直接影响焊接的稳定性，对其产生制约影响。对此，在对激光复合焊接技术研究过程中，要对其相互作用进行研究分析，此项研究具有一定的实践意义。现阶段，通过对激光复合焊接技术的物理分析，利用不同的方式进行研究，将电弧与激光效应分为五种类型，而因为机制的复杂性特征影响，使得此项问题在国际领域深受重视，是现阶段研究的重点。 3激光复合焊接技术应用情况 激光复合焊接技术在实践中应用范围广泛，对其进行简单的论述研究，可以了解其发展趋势。 3.1激光复合焊接接头的应用 在现阶段的发展中，随着激光复合焊接技术的持续发展，在一些国际企业中均研究出来与商业标准吻合的焊接头，这些既有商业标准化特征的焊接头，具有便于调节的特征。在应用中，通过双压缩空气形式可以吹起焊接头，此种方式可以有效吸收焊接过程中产生的灰尘，而焊接接头的标准化发展也推动了焊接技术的持续发展。
我国精密激光制造领域及服务行业市场发展趋势
武汉元禄光电技术有限公司https://www.360docs.net/doc/ef3228991.html, 我国精密激光制造领域及服务行业市场发展趋势 精密激光制造和服务行业作为一个新兴行业，发展前景广阔，各国都比较重视。随着激光加工技术的不断完善和提高，国际上各类制造业逐渐接受了激光加工技术，这样可使他们的产品增加技术含量，加快产品更新换代，发达国家已逐步形成了完善的激光制造和服务产业群体。精密激光制造是新兴的加工方法，正在渗透入传统制造中，逐步替代和突破传统的制造方法，未来发展空间巨大。激光技术应用是当今全球发展最快、最活跃的高技术产业之一，在传统制造领域，如汽车、电子、电器、航空、冶金、机械等制造领域，激光正在替代传统的机械、化学等加工工艺，实现对金属和非金属材料的切割、焊接、表面处理、钻孔以及微加工等。与此同时，随着激光加工技术的不断进步以及工业化生产的不断升级，激光加工领域不断拓宽，作为新的应用领域，高科技材料（如单晶硅、不易加工的金属等）的应用增长迅速，其中的激光应用销售市场也在快速增长，在工业生产中应用范围越来越广，激光在工业生产中的应用还包括：大规模集成电路的光刻技术，印刷电路板打孔技术，钟表零件制造与首饰加工等领域. 随着市场经济快速发展，国内至今已有500多家从事研制、生产和经营激光器和激光加工制造和服务的公司。这些公司已成为国内激光加工市场的主力，他们制造的工业激光器、元器件和激光加工系统（激光标记、划线、微调、切割、焊接、表面处理、微加工、直接成型）约占国内总市场90%以上份额。目前国内的精密激光制造和服务行业可以分为激光模板、精密金属零件、柔性线路板激光切割成型服务和精密激光钻孔服务（HDI钻孔）等细分行业。 精密激光制造和服务是新兴的行业，精密激光技术在电子信息业的创新性应用，是未来非常有发展潜力的行业之一，即将进入快速成长期。激光应用技术的迅速发展，促进了激光制造服务的发展,而激光制造服务的发展又反过来激发了激光应用技术的发展。激光加工在切割、钻孔等领域的应用得到不断拓展，激光制造正不断地替代和突破传统的加工和制造工艺，未来发展前景广阔。 （一）激光漏印模板市场规模及趋势分析 目前，全球电子制造业的主流技术是表面贴装技术(SMT），电子信息产品制造业普遍采用SMT 工艺进行生产。采用SMT模板漏印焊料是PCB和电子元件焊接过程中最重要的工序之一，是决定产品质量的关键因素。在精密激光加工技术应用于SMT模板生产之前，传统的SMT 模板生产方式为化学蚀刻方法。应用精密激光刻蚀技术生产的激光SMT模板具有精度高、寿命长、可修复等特点，改善了传统蚀刻工艺模板精度低、不易脱模、对环境有污染的缺点，而且产品稳定耐用、使用寿命高，适合快速发展的SMT生产工艺需求。是目前SMT行业最普遍使用的模板，已逐步全面替代传统的蚀刻工艺模板。 中国的SMT市场需求主要来自于网络通信、计算机和消费电子等领域，这几个主要领域的应用超过SMT市场总额的90%。全球知名市场调查机构加特纳公司统计显示：网络通信是中国SMT最大的应用市场，2009年市场规模达139亿元人民币，占总市场份额的36.3％，其中手机占比最大，预计达到20%。中国SMT市场的计算机部分规模达119.4亿元人民币，占总市场份额的31.2%。消费电子应用SMT市场规模达112.2亿元人民币，占总市场份额的29.3%。
激光复合焊接技术综述
激光复合焊接技术综述 XXX（西南科技大学国防科技学院，四川绵阳 621010） 摘要：激光技术在制造业中的应用是目前各国的研究重点,随着工业发展对高效、环保、自动化的需要, 激光技术的应用迅速普及制造业的许多领域。在此基础上,激光焊接工艺将成为激光应用的重要方面之一。本文概述了激光焊接的发展现状,简单介绍了采用激光技术进行焊接的基本原理及其优缺点。详细描述了激光器的研发、等离子体控制、焊接过程的自动化检测和各种先进激光焊接技术。通过介绍激光焊接在具体领域(如汽车业、造船业等)的应用,充分说明激光技术在焊接制造中的优越性,并对激光焊接的发展前景做了具体的展望。 关键词：激光焊接; 复合焊接；研究现状; 展望 Review on Laser Hybrid Welding Technology XXX (Southwest University of Science and Technology, Mian Yang China,621010) Abstract：The application of laser technology in the manufacturing industry is currently research focus of all countries, with the development of industry and the need of high efficiency, environmental protection and automation, the application of laser technology rapid popularization the many areas of manufacturing. On this basis, laser welding process will become one of the important aspects of laser application. In this paper, the development of laser welding is summarized, and the basic principle and advantages and disadvantages of laser welding are introduced briefly. The research and development of laser, plasma control, automatic detection of welding process and advanced laser welding technology are described in detail. Through the introduction of laser welding in specific areas (applications such as automobile industry, ship building industry, etc.), a full description of laser technology in welding manufacturing advantages and Prospect of laser welding do specific outlook. Key words：laser welding；hybrid welding；research status; outlook 前言: 激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
超精密激光三维加工技术与应用
超精密激光三维加工技术与应用 飞秒激光脉冲宽度极短，聚焦后可在较低的脉冲能量下获得极高的峰值功率密度；由于作用时间极短，材料被迅速加热到极高的温度，热扩散对焦点周围影响很小，这样就克服了困扰长脉冲激光加工过程中热扩散带来的材料变形和熔化现象，可实现高精密加工。 利用飞秒激光脉冲与物质相互作用时的多光子吸收机制可以用来加工长脉冲无法加工的透明介质材料；由于飞秒脉冲作用热效应非常小，几乎可以忽略，因而大大提高了加工精度；同时近红外区的飞秒激光又能避免紫外激光对大多数材料不透明的缺点，可以深入透明材料内部在介观尺度上实现真正意义上的三维立体微加工。基于上述的种种优点，该技术已成为微制造领域的研究热点，它在微流体，微电子，微光学，微机电系统和生物医学等领域均已展露出诱人的应用前景： （1）光通信的高速率、大容量和宽带宽的发展方向，要求光电器件的高度集成化。而集成化的前提是光电器件的微型化。因此，光电器件的微型化是当前光通信领域研究的前沿和热点。近年来，相比传统的光电技术，飞秒激光微加工技术将成为新一代光电器件的制造技术，尤其是在三维集成光电子器件制备领域将体现出无与伦比的优势； （2）可以利用飞秒激光微纳加工技术在透明基底材料中制备各类微流控、光流控及其他微光流机电等多功能集成芯片，它们具有低消耗、高效率和高灵敏度等传统生化分析系统无可比拟的优点，在生化分析、生化传感、医疗诊断和环境监测等领域具有重要应用； （3）飞秒激光加工制备的微器件具有边缘清晰，无裂纹和熔化的痕迹等优点，在一些特殊领域具有广阔的应用前景，可以对光掩模上纳米级尺寸缺陷进行修复以及对各类薄膜材料进行超精密加工，可以用来钻孔、切割高热导性、高熔点金属和高硬度金刚石以及安全切割一些易燃易爆等危险物品；