信息來源于:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2023-07-18
激光加工即是利用激光作為能量,將材料熔化而后成型的一種加工方法。按加工的目的,可以分為激光切割、激光打標(biāo)、激光焊接、激光熔敷、激光增材制造等。激光的溫度可達(dá)到6000°,作用于材料能瞬間將材料熔化甚至氣化。作為典型的熱加工,以熱影響區(qū)小、加工速度快,成型后無需后續(xù)加工而著稱,特別適合于薄板或受熱容易變形的材料??紤]到激光的安全性,以及激光加工的高效性,激光加工通常采用自動(dòng)化輔助生產(chǎn),能高效完成加工任務(wù)。
激光加工的基礎(chǔ)是激光加工系統(tǒng),一套完整的激光加工系統(tǒng)包括激光器(含光纖、冷水機(jī)和穩(wěn)壓電源)、激光頭、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(機(jī)器人或機(jī)床)、工作平臺、其他輔助裝備(工控機(jī)、冷干機(jī)、輔助水氣等)。以下簡要介紹激光器、激光頭和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等三部分。
激光器是激光加工的核心,目前,主要采用光纖激光器,其光束質(zhì)量好,電光轉(zhuǎn)化效率高,免維護(hù),適合于各種材料加工。
目前主流的激光器有CO2激光器、光纖激光器、半導(dǎo)體激光器、碟片激光器等。
方向單一是激光的主要特性,基于這一點(diǎn),可以通過光學(xué)傳輸輸出不同大小的光斑,從而適用不同的加工。另外,激光能量集中,使得激光的穿透能力強(qiáng),適用于厚板的加工。
激光加工系統(tǒng)適應(yīng)于加工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)機(jī)械構(gòu)成其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),通常采用機(jī)床加工,目前主流的加工手段是機(jī)床加工,其加工精度高,穩(wěn)定性好,主要應(yīng)用于二維加工,包括激光打標(biāo)、激光切割、激光熔敷;采用機(jī)械手臂,柔性好,易于實(shí)現(xiàn)三維加工,包括三維激光切割,激光焊接等;加工精度比機(jī)床精度差,靈活性更佳,占地面積相對較小。
激光頭是激光加工輸出光能量的終端機(jī)構(gòu),通過光學(xué)鏡片組合,先將激光擴(kuò)束,然后通過光學(xué)鏡片將激光放大的過程。按照激光加工的功能,可分為激光切割頭,激光焊接頭,激光熔敷頭,掃描激光頭,激光打標(biāo)頭等。
普通的激光切割頭,附帶吹氣嘴,采用高壓能將激光熔化的材料吹除,從而形成切縫。目前汽車廠主流使用的激光釬焊頭,其附帶激光自動(dòng)聚集功能,從而更加有利于激光加工的穩(wěn)定性。掃描激光頭,能利用鏡片角度的轉(zhuǎn)動(dòng)和位置的移動(dòng),保證激光作用于工件的光斑大小不變,而且通過精確的控制,在激光頭姿態(tài)不改變的前提下,能夠?qū)崿F(xiàn)圓形,直線段,C型等結(jié)構(gòu)的焊縫結(jié)構(gòu)。