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能源環境新聞

激光在生活中的運用

星之球科技 來源:激光論壇2012-11-24 我要評論(0 )   

目前,人們(men) 對於(yu) 激光並不陌生,激光在生活中的運用應該已經聽說過很多種,比如說近視的激光矯正等等。激光除了在醫療上的應用外,還應用於(yu) 工業(ye) 、商業(ye) 、科研、信息和軍(jun) 事...

        目前,人們(men) 對於(yu) 激光並不陌生,激光在生活中的運用應該已經聽說過很多種,比如說近視的激光矯正等等。激光除了在醫療上的應用外,還應用於(yu) 工業(ye) 、商業(ye) 、科研、信息和軍(jun) 事五個(ge) 領域。激光具有高相幹性、高強度性、高方向性,激光通過激光器產(chan) 生後由反射鏡傳(chuan) 遞並通過聚集鏡照射到加工物品上,使加工物品受到強大的熱能而溫度急劇增加,使該點因高溫而迅速的融化或者汽化,配合激光頭的運行軌跡從(cong) 而達到加工的目的。舉(ju) 例說明一下激光的作用,在廣告行業(ye) ,激光主要有激光切割和激光雕刻兩(liang) 種工作方式,對於(yu) 每一種工作方式,我們(men) 在操作流程中有一些不盡相同的地方。下麵的稍稍具體(ti) 的說明一下:


一、激光切割

    我們(men) 可以理解為(wei) 是邊緣的分離。對這樣的加工目的,我們(men) 應該先在CORELDRAW、AUTOCAD裏將圖形做成矢量線條的形式,氣動打標機,然後存為(wei) 相應的PLT、DXF格式,用激光切割機操作軟件打開該文件,根據我們(men) 所加工的材料進行能量和速度等參數的設置再運行即可。激光切割機在接到計算機的指令後會(hui) 根據軟件產(chan) 生的飛行路線進行自動切割。如:現有杭州激光切割機,可以根據電腦繪製好的模板,然後直接輸入電腦,自動切割圖形。現有的激光切割機一般都有自己的硬盤,可輸入海量數據源。

  1、激光熔化切割

    在激光熔化切割中,工件被局部熔化後借助氣流把熔化的材料噴射出去。因為(wei) 材料的轉移隻發生在其液態情況下,所以該過程被稱作激光熔化切割。

    激光光束配上高純惰性切割氣體(ti) 促使熔化的材料離開割縫,而氣體(ti) 本身不參於(yu) 切割。激光熔化切割可以得到比氣化切割更高的切割速度。氣化所需的能量通常高於(yu) 把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中,激光光束隻被部分吸收。最大切割速度隨著激光功率的增加而增加,隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。在激光功率一定的情況下,限製因數就是割縫處的氣壓和材料的熱傳(chuan) 導率。激光熔化切割對於(yu) 鐵製材料和鈦金屬可以得到無氧化切口。產(chan) 生熔化但不到氣化的激光功率密度,對於(yu) 鋼材料來說,在104W/cm2~105 W/cm2之間。

 

  2、激光火焰切割

    激光火焰切割與(yu) 激光熔化切割的不同之處在於(yu) 使用氧氣作為(wei) 切割氣體(ti) 。借助於(yu) 氧氣和加熱後的金屬之間的相互作用,產(chan) 生化學反應使材料進一步加熱。由於(yu) 此效應,對於(yu) 相同厚度的結構鋼,采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一方麵,該方法和熔化切割相比可能切口質量更差。實際上它會(hui) 生成更寬的割縫、明顯的粗糙度、增加的熱影響區和更差的邊緣質量。激光火焰切割在加工精密模型和尖角時是不好的。可以使用脈衝(chong) 模式的激光來限製熱影響,激光的功率決(jue) 定切割速度。在激光功率一定的情況下,限製因數就是氧氣的供應和材料的熱傳(chuan) 導率。

 

  3、激光氣化切割

    在激光氣化切割過程中,材料在割縫處發生氣化,此情況下需要非常高的激光功率。為(wei) 了防止材料蒸氣冷凝到割縫壁上,材料的厚度一定不要大大超過激光光束的直徑。該加工因而隻適合於(yu) 應用在必須避免有熔化材料排除的情況下。該加工實際上隻用於(yu) 鐵基合金很小的使用領域。

    該加工不能用於(yu) ,象木材和某些陶瓷等,那些沒有熔化狀態因而不太可能讓材料蒸氣再凝結的材料。另外,這些材料通常要達到更厚的切口。在激光氣化切割中,最優(you) 光束聚焦取決(jue) 於(yu) 材料厚度和光束質量。激光功率和氣化熱對最優(you) 焦點位置隻有一定的影響。在板材厚度一定的情況下,最大切割速度反比於(yu) 材料的氣化溫度。所需的激光功率密度要大於(yu) 108W/cm2,並且取決(jue) 於(yu) 材料、切割深度和光束焦點位置。在板材厚度一定的情況下,假設有足夠的激光功率,最大切割速度受到氣體(ti) 射流速度的限製。

 

二、激光雕刻

  主要是在物體(ti) 的表麵進行,分為(wei) 位圖雕刻和矢量雕刻兩(liang) 種。

    1、位圖雕刻:我們(men) 先在PHOTOSHOP裏將我們(men) 所需要雕刻的圖形進行掛網處理並轉化為(wei) 單色BMP格式,而後在專(zhuan) 用的激光雕刻切割軟件中打開該圖形文件。根據我們(men) 所加工的材料我們(men) 進行合適的參數設置就可以了,而後點擊運行,激光雕刻機就會(hui) 根據圖形文件產(chan) 生的點陣效果進行雕刻。

    2、矢量雕刻:使用矢量軟件如Coreldraw,AutoCad,Iluustrator等排版設計,並將圖形導出為(wei) PLT,DXF,AI格式,打標機,然後再用專(zhuan) 用的激光切割雕刻軟件打開該圖形文件,傳(chuan) 送到激光雕刻機裏進行加工。在廣告行業(ye) 主要適用於(yu) 木板、雙色板、有機玻璃、彩色紙等材料的加工。

    以上介紹的隻是激光在生活中的一小部分的運用,其他的話還有激光加工係統:包括激光器、導光係統、加工機床、控製係統及檢測係統;激光治療:可以用於(yu) 手術開刀,減輕痛苦,減少感染;激光成像:利用激光束掃描物體(ti) ,將反射光束反射回來,得到的排布順序不同而成像等等很多的應用。

 

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