激光加工是繼機械加工、力加工、火焰加工和電加工之後一種嶄新的加工技術。激光作為(wei) 極具特色的光源,也稱作“光刀”,它可以解決(jue) 不同材料的加工、成型、製備等各種製造問題。作為(wei) 神奇的“光刀”,它有許多特點:其空間特性的能量分布,根據需要可“尖”可“鈍”,具時間特性,可連續或調製輸出,根據被加工材料的吸收係數,其波長覆蓋紅外到紫外。各種光的參數搭配,被加工材料範圍可從(cong) 金屬、複合材料、半導體(ti) 材料、陶瓷、玻璃、皮革、布料到人造纖維等,以及其他新材料。
目前,激光加工用激光多於(yu) 紅外波段。根據材料吸收激光能量而產(chan) 生的溫度升高,可以把激光與(yu) 材料相互作用過程分為(wei) 如下幾個(ge) 階段:
1、無熱或基本光學階段。
從(cong) 微觀上來說,激光是搞簡並度的光子,當它的功率密度很低時,絕大部分的入射光子被材料中電子彈性散射,這段主要物理過程為(wei) 反射,透射和吸收。
2、相變點以下加熱。
當入射激光強度提高時,入射光子與(yu) 金屬中電子產(chan) 生非彈性散射,電子通過“逆韌致輻射效應”,從(cong) 光子獲取能量。處於(yu) 受激態的電子與(yu) 聲子相互作用,把能量傳(chuan) 給聲子,激發強烈的晶格震動,從(cong) 而使材料較熱。當溫度低於(yu) 相變點時,材料不發生結果變化。
3、在相變點以上但熔點加熱。
這個(ge) 階段為(wei) 材料固態相變,存在傳(chuan) 熱和質量傳(chuan) 遞物理過程。
4、在熔點以上,但低於(yu) 汽化點加熱。
激光使材料熔化,形成熔池。熔池外主要是傳(chuan) 熱,熔池內(nei) 存在3種物理過程:傳(chuan) 熱、對流和傳(chuan) 質。
5、汽化點以上加熱出現等離子現象。
激光使材料汽化,形成等離子體(ti) ,這在激光深熔焊接中是經常見到的現象。
總結:
國內(nei) 目前所擁有的激光技術完全可以具有強大的能力將生產(chan) 帶向激光化,實現日常生活用品的激光加工,為(wei) 激光技術的優(you) 勢提供更廣的平台,使得產(chan) 品和技術共同發展和應用,強有力的發展激光加工市場的明天。
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