《先进激光加工技术》课件.pptVIP

本课程小结本课程系统介绍了激光加工技术的原理、工艺、应用及发展趋势，希望能够帮助大家掌握激光加工技术的基本知识，为今后的学习和工作打下基础！**********************《先进激光加工技术》欢迎来到《先进激光加工技术》课程！课程目标了解激光技术基础掌握激光加工的基本原理、特点及分类。掌握激光加工工艺深入学习激光切割、焊接、熔覆、烧蚀等常用工艺。了解激光加工应用探索激光加工在制造业、医疗、科研等领域的应用。激光基础知识激光概念激光是指受激辐射的光放大，具有高能量密度、单色性、方向性等特点。激光产生的条件需要合适的增益介质、泵浦源和光学谐振腔。激光产生原理1泵浦外部能量源激发增益介质原子，使其处于高能态。2受激发射处于高能态的原子受光子刺激，跃迁回低能态，释放相同的光子。3光学谐振腔反射镜将光子在谐振腔中来回反射，形成正反馈，放大光子数量。激光特性高能量密度激光的光能量高度集中，可以产生高能量密度，用于切割、焊接等加工。单色性激光光束的频率非常单一，具有较高的单色性，可以用于精密测量。方向性激光光束高度平行，具有良好的方向性，可以用于远距离传输。相干性激光光束的相位高度一致，具有良好的相干性，可以用于干涉测量。激光分类及应用固体激光器如Nd:YAG激光器、Nd:玻璃激光器，应用于材料加工、医疗等领域。气体激光器如CO2激光器、He-Ne激光器，应用于材料加工、激光扫描等领域。半导体激光器如激光指示器、激光打印机，应用于光通信、光存储等领域。光纤激光器如光纤激光切割机、光纤激光焊接机，应用于金属加工、医疗等领域。激光加工简介1激光切割利用激光束切割材料，实现精确、高效的切割。2激光焊接利用激光束熔化材料，实现快速、高精度焊接。3激光熔覆利用激光束熔化材料并堆积粉末，实现表面强化。4激光烧蚀利用激光束去除材料，实现精密加工和表面处理。激光切割技术1激光切割原理激光束聚焦于材料表面，产生高温，使材料熔化、蒸发或气化。2切割方法有熔化切割、气化切割、混合切割等多种方法。3切割参数包括激光功率、切割速度、辅助气体种类等。激光切割过程及参数1聚焦激光束聚焦于材料表面，形成高能量密度。2熔化材料吸收激光能量，熔化形成熔池。3气化熔池中的材料被辅助气体吹走，形成切割缝隙。激光切割优势及应用领域切割精度高切割缝隙窄，切口平滑，可实现微米级精度加工。切割效率高切割速度快，可实现快速切割，提高生产效率。应用领域广泛应用于金属、非金属、复合材料等多种材料的切割加工。激光焊接技术激光焊接机理及特点激光束加热激光束聚焦于焊接区域，使材料熔化。熔池形成熔化的材料形成熔池，并被辅助气体保护。凝固成型熔池冷却凝固，形成焊接接头。激光焊接参数设置激光功率根据材料厚度、焊接速度等因素选择合适功率。焊接速度焊接速度过快，会导致焊接强度不足；速度过慢，会导致材料过热。辅助气体选择合适的辅助气体，可以防止熔池氧化，提高焊接质量。激光焊接应用案例1汽车制造用于车身、底盘、发动机等零部件的焊接。2电子制造用于电路板、手机、电脑等电子产品的焊接。3医疗器械用于制造人工关节、心脏支架等医疗器械。激光熔覆表面强化1工艺原理利用激光束熔化基材表面，并同时熔化粉末材料，形成新的表面层。2强化目的提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、硬度等性能。3应用领域广泛应用于机械制造、航空航天、石油化工等领域。激光表面熔覆工艺流程表面清洗去除基材表面污垢，保证熔覆效果。粉末喷涂将粉末材料均匀喷涂到基材表面。激光熔覆利用激光束熔化基材和粉末材料，形成新的表面层。冷却固化冷却熔覆层，使其固化成型。激光熔覆工艺参数激光功率根据熔覆材料种类、熔覆厚度等因素选择合适功率。扫描速度扫描速度过快，会导致熔覆层不均匀；速度过慢，会导致材料过热。粉末流量粉末流量过大，会导致熔覆层过厚；流量过小，会导致熔覆层不完整。激光表面熔覆应用发动机零件提高发动机零件的耐磨性、耐腐蚀性，延长使用寿命。工具提高工具的硬度、耐磨性，提高加工效率。模具提高模具的耐磨性、耐腐蚀性，延长使用寿命。激光烧蚀加工技术1激光烧蚀原理利用激光束照射材料表面，使材料表面物质汽化或脱落。2加工特点具有高精度、高效率、无污染等特点。3应用领域应用于精密加工、微纳加工、材料表面处理等领域。激光烧蚀加工机理及特点1激光束照射激光束聚焦于材料表面，形成高能量密度。2材料蒸发材料吸收激光能量，表面物质发生