激光加工作为激光系统最常用的应用,主要技术包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔、微加工及光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等,激光已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。
从全球激光产品的应用领域来看,材料加工行业仍是其主要的应用市场,随着工业激光应用市场在不断扩大,激光加工领域也不断开拓,由传统的钟表、电池、衣扣等轻工行业向机械制造业、汽车制造业、航空、动力和能源以及医学和牙科仪器设备制造业等应用领域拓展,将有效拉动激光加工设备的需求,激光加工的前景还是很不错的。
激光加工是将激光束照射到工件的表面,以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。
原理是利用激光束与物质相互作用,使工件在光热效应下产生高温熔融和受冲击波抛出,从而实现对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等。
具有以下特点:
1.由于它是无接触加工,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,可以实现多种加工的目的;
2.它可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料;
3.激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件;
4.激光加工过程中,激光束能量密度高,加工速度快,其热影响区小,工件热变形小,后续加工量小;
5.它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工;
6.激光束易于导向、聚集实现作各方向变换,极易与数控系统配合,对复杂工件进行加工;
7.使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益好。
原理:光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。
微观粒子都具有特定的一套能级,通常这些能级是分立的。
任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态或者简单地表述为处在某一个能级上。
与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。
光子的能量值为此两能级的能量差,频率为ν=两级能量差除以为普朗克常量。
粒子具有一下特性:
1.受激吸收,简称吸收;
2.自发辐射;
3.受激辐射、激光。