激光加工技术2010.pdf

第二部分 特种加工技术 2015/4/6 1 特种加工是指采用电能、化学能、光能、声 能、热能、以及电子、离子等不同能源，区别于 传统的切削加工方法，也称为非传统加工。 常用特种加工方法有：电火花加工、电解加 工、激光加工、超声波加工、电子束加工、离子束 加工等。 2015/4/6 2 激光加工是二十世纪 年代美国首先投入工 70 业生产的新型加工手段，现已形成一种重要的新 兴产业，广泛地用于机械工业、电子工业、国防 和人民生活等许多领域。 2015/4/6 3 第一章、激光加工技术 1．激光束加工 ① 光实质上是一定波长范围内的电磁波 ② 根据光的量子学说，可以认为光是一种 具有一定能量的以光速运动的粒子流 ③ 激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦 后在焦点上达到很高的能量密度，靠光 热效应来加工各种材料的 2015/4/6 4 2015/4/6 5 激光加工的一般原理 1.激光加工大都基于光对非透明介质的热作用，也即 吸收光能引起的热效应。因此激光光束特性、材料对 光的吸收作用以及导热性等有重大影响； 1）光束特性 例：一个CO 激光器，设聚焦前透镜面上光斑尺 2 寸 10mm ，有效截面输出功率为200W ，透镜焦 距f ＝10mm，求透镜后焦点处光斑有效截面内的平 均功率密度？ 2015/4/6 6 激光加工的一般原理（续） 2）材料的反射、吸收和导热性 ※光波照射在不透明的物体表面时， 一部分被反射， 一部分被吸收；不同材料的反射率和波长有密切的 关系； (1)2 k 2 R (1)2 k 2 ※设入射到材料表面的光强为I ，材料吸收系数为α ， 0 则进入到材料内部距表面距离为x处的光强为 I I ex 0 2015/4/6 7 激光加工的一般原理(续) 2）材料的反射、吸收和导热性(续) ※激光正入射，在光点中央的温度上升值ΔT与被吸 收的光功率、导热系数之间的关系 P T  K 0 2015/4/6