對(duì)激光應(yīng)用工藝的感想(加工材料與輔助篇)
作者:
薛建雄 發(fā)布時(shí)間:
2014-07-16 分類:
大族粵銘激光數(shù)控研發(fā)部
加工材料與輔助:激光與材料的相互作用。這個(gè)重點(diǎn)在于材料對(duì)激光的吸收與激光自身的一些特點(diǎn)。材料對(duì)激光的吸收,材料的結(jié)構(gòu)特性決定了材料吸收的光譜,當(dāng)然也有個(gè)別材料對(duì)于普通激光是無法實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)然特種激光可以無堅(jiān)不摧。在激光的分類中,可以按照波長(zhǎng)進(jìn)行分類,同時(shí)還可以按照激光脈寬進(jìn)行分類。兩種不同的分類,對(duì)于激光加工有不同的原理解釋。在光波長(zhǎng)的分類中,主要考慮材料對(duì)對(duì)應(yīng)自身的光譜吸收,而在脈寬分類中,將激光劃分為長(zhǎng)脈寬加工、皮秒加工與飛秒加工,這種分類主要考慮的是材料的熱效應(yīng)。當(dāng)激光脈寬越來越窄的時(shí)候,熱效應(yīng)便會(huì)逐漸消失,最后實(shí)現(xiàn)完全的冷加工。特種加工主要應(yīng)用于微型器件、高精密儀器、一些材料內(nèi)部寫入光學(xué)儀器等。在粵銘激光家族中,波長(zhǎng)類型分為遠(yuǎn)紅外、近紅外、紫光,按照脈寬來說都是長(zhǎng)脈沖激光,都會(huì)有熱效應(yīng)。冷卻系統(tǒng):在激光加工設(shè)備中,我們通常都會(huì)見到風(fēng)冷和水冷。在大功率加工中,都選擇水冷,我們的機(jī)器大多選擇風(fēng)冷和水冷。在我們的機(jī)器中,冷卻系統(tǒng)主要的作用對(duì)象是激光器、擴(kuò)束鏡。水路冷卻中,需要注意的就是水流方向、流速以及制冷設(shè)備的制冷量。水、氣、風(fēng)的作用。水在激光加工中,很多時(shí)候是用來冷卻,有些材料加了水之后,可以降低材料切割邊緣的碳化程度,降低灰塵的產(chǎn)生。氣體在加工中有多種用途,有冷卻、助燃、防氧化等多種功能,在普通碳鋼中加工,使用壓縮空氣有助燃的作用,加快切割速度,但是氣壓過大,也會(huì)造成極度冷卻,帶走大量熱量,降低切割速度。若壓力再增大,也會(huì)產(chǎn)生壓力波,在加工界面與氣體噴嘴之間形成多個(gè)梯度氣壓,更不利于控制。在不銹鋼的切割中,有吹氧氣,也有吹氮?dú)?,氧氣可以助燃,但不銹鋼具有抗氧化的材質(zhì)起到阻燃,在這樣的環(huán)境中,雖然在一定程度上切割加快了,但是邊緣質(zhì)量會(huì)變差,若是邊緣質(zhì)量有要求,氮?dú)馐亲罾硐氲臍怏w,能起到很好的冷卻效果,切割質(zhì)量相對(duì)氧氣來說比較好。