激光加工技術的發展趨勢:
1.數控化和綜合化
把激光器與(yu) 計算機數控技術、先進的光學係統以及高精度和自動化的工件定位相結合,北京激光打標機形成研製和生產(chan) 加工中心,已成為(wei) 激光加工發展的一個(ge) 重要趨勢。
2.小型化和組合化
國外已把激光切割和模具衝(chong) 壓兩(liang) 種加工方法組合在一台機床上,北京激光加工製成激光衝(chong) 床,它兼有激光切割的多功能性和衝(chong) 壓加工的高速高效的特點,可完成切割複雜外形、打孔、打標、劃線等加工。
3.高頻度和高可靠性
目前,國外YAG激光器的重複頻度已達2000次/秒,二極管陣列泵浦的Nd:YAG激光器的平均維修時間已從(cong) 原來的幾百小時提高到1~2萬(wan) 小時。
4. 采用激元激光器進行金屬加工
這是國外激光加工的一個(ge) 新課題。激元激光器能發射出波長157~350納米的紫外激光,大多數金屬對這種激光的反射率很低,吸收率相應很高,因此,這種激光器在金屬加工領域有很大的應用價(jia) 值激光刻字機。
不同的加工工藝,對激光功率的要求不同,大量研究和應用實踐證明,用於(yu) 切割的激光器,其功率不需超過2kW,用於(yu) 焊接和表麵處理的激光器,其最大功率也不需超過10kW,過高的功率要求既不經濟也沒有必要,重要的是輸出功率的穩定性,它是進行精確加工的基礎。國際上先進的大功率CO2激光器,長時間工作時的輸出功率波動已達0.5%以下,正向更高的輸出穩定性發展。國產(chan) 大功率CO2激光器的不穩定性約為(wei) 5%~10%。需從(cong) 器件、結構、激勵方式等幾方麵進行研究和開發,以努力提高穩定性。若在已能製備萬(wan) 瓦級激光器的基礎上,再花大量工作發展更高功率的激光器是不合適的。
精確加工,無論是打孔、切割還是焊接,都要求激光器輸出接近基模的理想模式。功率要求不高,一般在115kW以下,但往往要求與(yu) 脈衝(chong) 和連續可調的輸出方法相配合。功率在5kW以上的激光器,其主要用途是中厚板焊接和表麵處理,適合的光束模式是多模或低階模。國際上先進的激光器,5kW以下已能輸出基模,而國產(chan) 激光器,1kW以下還達不到基模輸出。因此,國產(chan) 激光器在精確打孔、切割和薄板焊接領域中的應用受到嚴(yan) 重的限製。研究開發基模輸出的激光器是發展我國精確激光加工的當務之急。
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