❶ 激光加工的原理及特點有哪些
激光快速成型技術特點大概可分為一下集中:
1、製造速度快,成本低,節約了時間和成本。
2、採用非接觸的加工模式,沒有傳統加工的殘餘力問題,工具的更新問題,無切割、雜訊等,有利於保護環境。
3、可實現快速鑄造,快速模具製造,特別適用於新品的開發和單件零件的生產。
激光快速成形卻是採用一種全新的成形原理——分層加工、迭加成形。他是多種先進製造技術的集成。
目前,按照這種分層加工、迭加成形原理開發出的激光快速成形機有很多種,主要幾種是:
1、液態光敏聚合物選擇性固化
這種激光快速成形機所使用的構形材料是一種液態光敏聚合物,在紫外光的照射下會發生聚合固化反應,由液態變成固態,其優點是:能直接得到類似塑料的樹脂件,且表面粗糙度較小。
其缺點是:
(1)成形過程中的化學和物理變化使得尺寸精度不易保證,且會發生蠕變;
(2)須對整個截面進行掃描固化,成形時間較長,成形後要進一步固化處理;
(3)由於未被激光束照射的部分仍為液態,因此對於懸伸部分要事先設計支撐,固化後再去除;
(4)光敏樹脂固化後較脆,易斷裂,可加工性不好,工作溫度不能超過100℃,會吸濕膨脹, 抗腐蝕能力不強,且價格昂貴(140-2404 /kg);
(5)產生紫外激光的激光管壽命2000小時左右。
2、薄型材料選擇性切割
這種激光快速成形所使用的構形材料是事先塗有熱熔膠的紙,其成形過程與前面所述的製作地形模型的過程相似,
其優點是:
(1)尺寸精度較高;
(2)只須對輪廓線進行切割,製作效率高;
(3)無需設計支撐;
(4)製成的樣件有類似木質製品的硬度,稍作處理後可在200℃以下環境中使用,可進行一定的切削加工;
(5)所用二氧化碳激光器壽命達20000小時;
(6)構形材料價格便宜(8/kg)。
其缺點是:
(1)不能直接製作塑料件;
(2)表面粗糙度較高,工件表面有明顯的台階紋,成型後要進行打磨;
(3)易吸濕膨脹,成形後要盡快表面防潮處理;
(4)工件缺少彈性。
3、絲狀材料選擇性熔復
這種快速成型機所使用的構形材料是絲狀熱塑性材料,其工作原理類似於標花蛋糕的製作, 絲狀材料由供絲機構送進噴頭,在噴頭中加熱到熔融態,按照截面形狀塗覆在工作台上,並 快速冷卻固化,一層完成後噴頭上升一個層高,再進行下一層的塗覆,其優點是:
(1)能直接製作ABS塑料;
(2)尺寸精度較高;
(3)材料利用率高。
其缺點是:
(1)表面粗糙度較高,需後處理;
(2)成形時間較長;
(3)材料昂貴(250-458/kg);
(4)懸臂結構處要設置支撐,不過新型FDM快速成形機上設置了兩個噴頭,一個噴成形材料 ,另一個噴支撐材料,並且支撐材料可以進行水溶去除,減小了後處理時間。
4、粉末材料選擇性燒結
這種快速成型機的工作原理與SLA相仿,不過所用成形材料不是液態的光敏樹脂,而是粉末狀的高分子材料、金屬或陶瓷與粘結劑的混合物等,粉粒直徑為50-125靘,成形時先在工作台上鋪一層粉末材料,並加熱至略低於熔化溫度,然後激光束按照截面形狀進行掃描,被掃描的部分材料熔化、粘接成形,不被掃描的粉未材料仍呈粉粒狀作為工件的支撐,一層完成成形後,工作台下降一個層高,再進行下一層的鋪料和燒結,其優點是:
(1)可直接得到塑料、陶瓷或金屬件,可加工性好;
(2)無需設計支撐。
其缺點是:
(1)成形件結構疏鬆多孔,表面粗糙度較高;
(2)成形效率不高;
(3)得到的塑料、陶瓷或金屬件遠不如傳統成形方法得到的同類材質工件, 需進行滲銅等後處理,但在後處理中難於保證製件尺寸精度。
❷ 激光加工技術都有哪些特性
激光加工技術與傳統加工技術相比具有很多優點,所以得到如此廣泛的應用。尤其適合新產品的開發:一旦產品圖紙形成後,馬上可以進行激光加工,可以在最短的時間內得到新產品的實物。
1、光點小,能量集中,熱影響區小。
2、不接觸加工工件,對工件無污染。
3、不受電磁干擾,與電子束加工相比應用更方便。
4、激光束易於聚焦、導向,便於自動化控制。
5、范圍廣泛:幾乎可對任何材料進行雕刻切割。
6、安全可靠:採用非接觸式加工,不會對材料造成機械擠壓或機械應力。
7、精確細致:加工精度可達到0.1mm。
8、效果一致:保證同一批次的加工效果幾乎完全一致。
9、高速快捷:可立即根據電腦輸出的圖樣進行高速雕刻和切割,且激光切割的速度與線切割的速度相比要快很多。
10、成本低廉:不受加工數量的限制,對於小批量加工服務,激光加工更加便宜。
11、切割縫細小:激光切割的割縫一般在0.1-0.2mm。
12、切割面光滑:激光切割的切割面無毛刺。
13、熱變形小:激光加工的激光割縫細、速度快、能量集中,因此傳到被切割材料上的熱量小,引起材料的變形也非常小。
14、適合大件產品的加工:大件產品的模具製造費用很高,激光加工不需任何模具製造,而且激光加工完全避免材料沖剪時形成的塌邊,可以大幅度地降低企業的生產成本提高產品的檔次。
15、節省材料:激光加工採用電腦編程,可以把不同形狀的產品進行材料的套裁,最大限度地提高材料的利用率,大大降低了企業材料成本。
不同激光技術又衍生出不同的激光器,例如,CO2激光器、固體激光器、光纖激光器和準分子激光器等等,它們在工業加工製作方面都起到了重要的作用。
而從地域發展情況來看,激光市場在亞太地區的長足發展是激光行業快速發展的又一大因素。中國、日本、韓國發展速度尤為突出。未來五年內,這些主要發展地區將在汽車製造、原始設備製造等方面獲得更多發展空間。
❸ 激光加工的特點
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」作用於工件。
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。
激光加工屬於無接觸加工,並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。它可以對多種金屬、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。激光加工柔性大主要用於切割、表面處理、焊接、打標和打孔等。
(3)模具激光加工是什麼擴展閱讀
激光加工的應用
激光技術與原子能、半導體及計算機一起,是二十世紀最負盛名的四項重大發明。
激光作為上世紀發明的新光源,它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點,已廣泛應用於工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。
據統計,從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀,每年與激光相關產品和服務的市場價值高達上萬億美元。中國激光產品主要應用於工業加工,占據了40%以上的市場空間。
激光加工作為激光系統最常用的應用,主要技術包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔、微加工及光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
❹ 激光加工的原理是什麼有何特點
激光雕刻加工是激光系統最常用的應用。根據激光束與材料相互作用的機理,大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程,包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光鐳射打標、激光鑽孔和微加工等;光化學反應加工是指激光束照射到物體,藉助高密度激光高能光子引發或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光雕刻刻蝕等。
激光加工是利用光的能量經過透鏡聚焦後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,使處於高能級原子的數目大於低能級原子的數目——粒子數反轉,若有一束光照射,光子的能量等於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。
❺ 激光加工的原理及特點是什麼
原理
激光加工是將激光束照射到工件的表面,以激光的高能量來切除、熔化材料以及改變物體表面性能。
激光加工的特點
激光具有的寶貴特性決定了激光在加工領域存在的優勢:
①非接觸加工,無工具磨損,不需要中途更換,並其能量及其移動速度均可調,可實現多種加工;
②激光束能量密度高,加工速度快,工件變形小、熱影響區小,後續加工量小;
③它可加工材料范圍廣泛,可以對多種金屬、非金屬加工,特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點材料;
④激光束易於導向、聚焦;極易與數控系統配合對復雜工件進行加工; ⑤易與傳統生產工藝組合,是一種極為靈活的加工技術;
⑥使用激光加工,生產效率高,質量可靠,經濟效益好;
❻ 什麼是激光加工
激光加工是激光系統最常用的應用。根據激光束與材料相互作用的機理,大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔和微加工等;光化學反應加工是指激光束照射到物體,藉助高密度高能光子引發或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
❼ 激光切割加工的介紹及其他切割的區別
激光切割加工能藉助現代的CAD/CAM軟體,實現任何形式的板材切割,採用激光切割加工,不僅加工速度快,效率高,成本低,而且避免了模具或更換,縮短了生產准備時間周期。易於實現連續加工,激光光束換位時間短,提高了生產效率。可進行多種工件交替安裝。一個工件加工時,可卸下已完成的部件,並安裝待加工工件,實現並行加工,減少安裝時間,增加激光切割加工時間。激光切割以其高速的、高精度、高質量、節能環保等特點,已經成為現代金屬加工的技術發展方向。在激光切割加工應用中,激光切割佔到32%的市場份額。激光切割與其他切割方法相比,最大的區別是它具有高速、高精度和高適應性的特點。同時還具有割逢小、熱影響區小、切割面質量好、切割時無雜訊、切縫邊緣垂度直度好、切邊光滑、切割過程容易實現自動化控制等優點。激光切割板材時,不需要模具,可以替代一些需要採用復雜大型模具的沖切加工方法,能大大縮短生產周期和降低成本。
❽ 什麼是激光加工技術
激光加工是激光系統最常用的應用。根據激光束與材料相互作用的機理,大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔和微加工等;光化學反應加工是指激光束照射到物體,藉助高密度高能光子引發或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。 由於激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相乾性四大特性,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。由於它是無接觸加工,對工件無直接沖擊,因此無機械變形;激光加工過程中無"刀具"磨損,無"切削力"作用於工件;激光加工過程中,激光束能量密度高,加工速度快,並且是局部加工,對非激光照射部位沒有或影響極小。因此,其熱影響的區小工件熱變形小後續加工最小;由於激光束易於導向、聚焦、實現方向變換,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;生產效率高,加工質量穩定可靠,經濟效益和社會效益好。 激光加工作為先進製造技術已廣泛應用於汽車、電子、電器、航空、冶金、機械製造等國民經濟重要部門,對提高產品質量、勞動生產率、自動化、無污染、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。