《先进制造技术》 第七讲：特种加工系列，激光加工.ppt

激光切割 四.激光加工的应用 不锈钢厚1mm 不锈钢厚4 mm 切割陶瓷厚1.7mm 色片工装 铝合金厚度4mm 激光切割 激光切割 四.激光加工的应用 不锈钢厚1mm 单晶硅厚0.7 mm 不锈钢厚4 mm 激光切割特性 1）能切割任何难加工的高熔点材料、耐高温和硬脆材料 2）切割精度高 5）切割的深宽比高 3）非接触切割 4）切割速度高 6）切割质量优良 7）可与计算机数控技术结合，实现自动化加工 激光切割 四.激光加工的应用 激光打标 激光标记的特色 便于对原材料、半成品、在制品、产品进行分类 便于使用、防止假冒 激光标记特点 可标记条形码、数字符号图案 四.激光加工的应用 激光加工设备 —激光打标机 四.激光加工的应用 激光打标机加工举例 -工件 四.激光加工的应用 激光打标机加工举例 -工件 铝合金名片 四.激光加工的应用 激光热处理 四.激光加工的应用 激光热处理的特性 1）处理速度快 2）变形小 3）效率高 四.激光加工的应用 三维激光内雕刻 激光内雕刻 在计算机控制下利用激光作为加工手段，在各种形状的透明水晶玻璃中雕刻出各种立体图案、文字、人物肖像等的设备。 激光内雕技术主要用于水晶工艺品的激光内雕刻有传统的机械雕刻方法有无法比拟的优点： 采用计算机控制技术和高精度、高效率的伺服控制系统，适应了现代化生产的高效率、快节奏的要求 采用激光加工手段，在水晶玻璃内部雕刻出由精细明亮的点组成的精美立体图案 利用激光聚焦技术，与水晶体不接触却可在水晶内雕刻出永不磨灭的立体图案 激光玻璃内雕刻或标识系统可广泛应用于玻璃装饰行业（如玻璃隔墙、玻璃屏风等）、玻璃制品行业（如玻璃杯、酒杯等）、艺术品行业（如将人像、风景等照片刻入玻璃内）、玻璃家具行业（如玻璃台桌、家具玻璃门等）、防伪（如酒瓶、调味瓶等） 四.激光加工的应用 激光雕刻的水晶作品 四.激光加工的应用 激光雕刻的水晶作品 四.激光加工的应用 激光雕刻 特点 适用于多种金属/非金属材料 复杂平面艺术图形 激光的其它应用 激光快速成型加工 医学应用：眼科手术等 军事应用：对抗演习、雷达、高能束武器 信息技术：激光存储（光盘）、光纤通讯 采用激光加工必然性 激光加工，如：焊接、切割、打孔、打标、热处理和微加工等，解决了许多常规方法无法解决的难题 大大提高了工作效率和加工质量，是先进加工系统必不可少的 发达国家的制造业已经步入“光加工”时代 激光加工——熔覆与热处理 航空发动机叶片修复 熔覆层宽2mm，厚1mm 曲轴花键槽修复（18Cr2Ni4W） 熔覆层宽4mm，厚0.5mm 线材轧辊修复，熔覆层8mm 导轨表面强化 (材料: 高强钢) 快速成型 机载激光武器(ABL)，ABL的目标是研制装在经过改造的波音747飞机上安装激光武器，用于从高空攻击敌方的战区弹道导弹。 美军移动型战术高能激光系统（THEL）的激光发射部分 激光加工阶段—材料熔化气化及溅出 3)材料熔化气化及溅出 熔融物高速喷射所产生的反冲击压力又在工件内部形成一个方向性很强的冲击波，使熔化的物质爆炸式的喷射去除。 工件材料就是在高温熔融和冲击波的同时作用下，部分物质被去除。 二.激光加工过程 激光加工特点 1. 适应性强； 加工精度高；激光束可聚焦成微米级的光斑，能加工小孔、窄缝，适用于精密微细加工。 加工质量好。 由于能量密度高，热作用时间很短，整个加工区几乎不受热的影响，工件变形极小，可加工对热冲击敏感的材料。非接触加工，无机械加工变形和工具损耗等问题。 三.激光加工特点 激光加工特点 4. 加工速度快、效率高。 5. 容易实现自动化加工。 激光束传输方便，易于控制，便于与机器人、自动检测、计算机数字控制等先进技术相结合。 6. 通用性强。同一台装置对工件进行切割、打孔、焊接和表面处理等多种加工。 三.激光加工特点 激光加工特点 7. 节能和节省材料。 能量利用率为常规热加工的10~1000倍；激光切割可节省材料15%~30%。 8. 经济性好。不需要设计与制造工具，装置简单。 9. 激光可通过光学透明介质对工件进行加工。 三.激光加工特点 激光加工特点 由于激光加工是一种瞬时、局部的溶化和气化的热加工，影响因素较多。 微细加工时的重复加工精度和表面粗糙度不易保证。 高热传导率材料的加工比较困难。 对表面光泽或透明材料，需要预先进行色化和打毛处理。 三.激光加工特点 激光加工的基本设备 1.激光器 激光器是激光加工的核心设备，通过激光器可以把电能转化为光能，获得方向性好、能量密度高、稳定的激光束。 激光器可分为 固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器以及自由电子激光器等。 三.激光加工特点 激光加工的