Zastosowanie i rozwój technologii obróbki laserowej?

Obróbka laserowaodnosi się do wykorzystania efektu termicznego generowanego przez wiązkę laserową skierowaną na powierzchnię materiału w celu zakończenia procesu przetwarzania, w tym spawania laserowego, cięcia laserowego, modyfikacji powierzchni, znakowania laserowego, wiercenia laserowego i mikroobróbki. Używaj wiązek laserowych do wykonywania różnych zabiegów na materiałach, takich jak wiercenie, cięcie, trasowanie, spawanie, obróbka cieplna itp. Laser może być przystosowany do obróbki i produkcji dowolnego materiału, zwłaszcza w obróbce i produkcji specjalnych okazji i materiałów specjalnych ze szczególną precyzją i wymaganiami, i odgrywa niezastąpioną rolę.

1. Zasada obróbki laserowej

Obróbka laserowa polega na napromieniowaniu wiązki laserowej na powierzchnię przedmiotu obrabianego i wykorzystaniu wysokiej energii lasera do cięcia, topienia materiału oraz zmiany właściwości powierzchni przedmiotu. Ponieważ obróbka laserowa jest obróbką bezkontaktową, narzędzie nie będzie bezpośrednio ocierać się o powierzchnię przedmiotu obrabianego, aby wytworzyć opór, więc prędkość obróbki laserowej jest niezwykle szybka, zakres obrabianego obiektu, na który ma wpływ ciepło, jest mały i nie ma hałasu wygenerowane. Ponieważ energię wiązki laserowej i prędkość poruszania się wiązki można regulować, obróbka laserowa może być stosowana na różnych poziomach i w różnych zakresach.

2. Cechy obróbki laserowej

Cenne właściwości lasera decydują o zaletach lasera w zakresie obróbki:

①Ponieważ jest to przetwarzanie bezdotykowe, a energię wysokoenergetycznej wiązki laserowej i jej prędkość poruszania się można regulować, można osiągnąć różne cele przetwarzania.

② Może przetwarzać różne metale i niemetale, zwłaszcza materiały o wysokiej twardości, wysokiej kruchości i wysokiej temperaturze topnienia.

③Podczas obróbki laserowej nie dochodzi do zużycia „narzędzia” ani na obrabiany przedmiot nie działa „siła skrawania”.

④Podczas obróbki laserowej gęstość energii wiązki laserowej jest wysoka, szybkość obróbki jest duża, a obróbka lokalna nie ma wpływu lub ma minimalny wpływ na części nienapromieniowane laserem. Dlatego strefa wpływu ciepła jest niewielka, odkształcenie termiczne przedmiotu obrabianego jest niewielkie, a ilość późniejszej obróbki jest niewielka.

⑤ Może wykonywać różne obróbki przedmiotu w hermetycznym pojemniku przez przezroczyste medium.

⑥Ponieważ wiązka laserowa jest łatwa do prowadzenia i zbierania w celu realizacji transformacji w różnych kierunkach, bardzo łatwo jest współpracować z systemem sterowania numerycznego w celu obróbki złożonych przedmiotów, więc jest to niezwykle elastyczna metoda przetwarzania.

⑦ Dzięki obróbce laserowej wydajność produkcji jest wysoka, jakość jest niezawodna, a korzyści ekonomiczne są dobre.

Technologia laserowa

Używaj wiązek laserowych do wykonywania różnych operacji na materiałach, takich jak wiercenie, cięcie, trasowanie, spawanie, obróbka cieplna itp. Obróbka laserowa ma wiele zalet: ①Gęstość mocy lasera jest wysoka, a temperatura przedmiotu obrabianego szybko wzrasta po pochłonięciu lasera i topi się lub odparowuje. Laserem można obrabiać nawet materiały o wysokiej temperaturze topnienia, dużej twardości i kruchości (takie jak ceramika, diament itp.); ②Głowica lasera Nie ma kontaktu z obrabianym przedmiotem i nie ma problemu zużycia narzędzia do obróbki; ③Obrabiany przedmiot nie jest naprężony i niełatwo go zanieczyścić; ④ Może przetwarzać ruchomy przedmiot lub materiał zamknięty w szklanej skorupie; ⑤Kąt rozbieżności wiązki laserowej może być mniejszy niż 1 miliarku, a średnica plamki może być rzędu mikronów, a czas działania może być tak krótki, jak nanosekundy i pikosekundy. Jednocześnie ciągła moc wyjściowa laserów dużej mocy może sięgać rzędu kilowatów do dziesięciu kilowatów. Dlatego laser nadaje się zarówno do precyzyjnej mikroobróbki, jak i obróbki materiałów na dużą skalę; ⑥ Wiązka laserowa jest łatwa do kontrolowania i łatwa do łączenia z precyzyjnymi maszynami, precyzyjną technologią pomiarową i komputerami elektronicznymi, aby osiągnąć wysoki stopień automatyzacji i wysoką dokładność przetwarzania; ⑦W trudnych warunkach lub miejscach trudno dostępnych dla innych dostępne roboty wykonują obróbkę laserową.

1. wiercenie laserowe

Otwory można wiercić laserem impulsowym o szerokości impulsu {{0}}.{1}} milisekundy, który jest szczególnie odpowiedni do wiercenia mikrootworów i otworów o specjalnym kształcie, o średnicy ok. 0,005-1 mm. Wiercenie laserowe jest szeroko stosowane w obróbce łożysk jubilerskich, matryc do ciągnienia drutu diamentowego, dysz przędzalniczych z włókien chemicznych i innych elementów zegarków i instrumentów.

2. Cięcie laserowe, trasowanie i napisy

W branżach, takich jak przemysł stoczniowy i motoryzacyjny, do cięcia dużych elementów często stosuje się ciągłe lasery CO2 o mocy od setek do 10,{1}} watów, które nie tylko zapewniają dokładne przestrzenne kształty krzywych, ale także charakteryzują się wysoką wydajnością obróbki. Lasery na ciele stałym średniej i małej mocy lub lasery CO2 są powszechnie stosowane do cięcia małych elementów. W mikroelektronice lasery są często używane do cięcia płytek krzemowych lub wycinania wąskich szczelin, z dużą prędkością i małą strefą wpływu ciepła. Laser może być używany do grawerowania lub znakowania przedmiotu obrabianego na linii montażowej bez wpływu na prędkość linii montażowej, a grawerowane znaki mogą być trwale zachowane.

3. przycinanie laserowe

Użyj laserów średniej i małej mocy, aby usunąć niektóre materiały z elementów elektronicznych, aby osiągnąć cel zmiany parametrów elektrycznych (takich jak wartość rezystancji, pojemność i częstotliwość rezonansowa itp.). Przycinanie laserowe ma wysoką precyzję i dużą prędkość i nadaje się do masowej produkcji. Korzystając z podobnych zasad, można naprawić maskę wadliwych układów scalonych, naprawić pamięć układu scalonego w celu poprawy wydajności, a także dokładnie wyregulować równowagę dynamiczną żyroskopu.

4. Spawanie laserowe

Spawanie laserowe ma wysoką wytrzymałość, małe odkształcenia termiczne i dobre uszczelnienie. Może spawać materiały o różnych rozmiarach i właściwościach, a także materiały o wysokiej temperaturze topnienia (takie jak ceramika) i łatwo utleniające się. Spawany laserowo rozrusznik serca ma dobrą szczelność, długą żywotność i niewielkie rozmiary.

5. laserowa obróbka cieplna

Naświetl materiał laserem, wybierz odpowiednią długość fali i kontroluj czas naświetlania i gęstość mocy, aby powierzchnia materiału mogła zostać stopiona i rekrystalizowana w celu osiągnięcia celu hartowania lub wyżarzania. Zaletą laserowej obróbki cieplnej jest to, że można kontrolować głębokość obróbki cieplnej, można wybrać i kontrolować część do obróbki cieplnej, odkształcenie przedmiotu obrabianego jest niewielkie, można przetwarzać części i komponenty o złożonych kształtach, a wewnętrzne ściany ślepe i głębokie otwory mogą być obrabiane. Na przykład żywotność tłoków cylindrów można wydłużyć po laserowej obróbce cieplnej; materiały krzemowe uszkodzone przez bombardowanie jonami można przywrócić za pomocą laserowej obróbki cieplnej.

6. Ulepszone leczenie

Technologia laserowego wzmacniania powierzchni opiera się na dwóch procesach nagrzewania wiązki laserowej o dużej gęstości energii oraz szybkiego samostygnięcia przedmiotu obrabianego. W laserowym wzmacnianiu powierzchni materiałów metalowych, gdy gęstość energii wiązki laserowej jest na niskim końcu, można ją stosować do wzmacniania powierzchniowej przemiany fazowej materiałów metalowych. Kiedy laser Gdy gęstość energii wiązki jest na wysokim poziomie, plamka świetlna na powierzchni przedmiotu obrabianego jest równoważna ruchomej szczelinie, która może zakończyć szereg procesów metalurgicznych, w tym przetapianie powierzchni, nawęglanie powierzchni, stopowanie powierzchni i powlekanie powierzchni . Technologia zastępowania materiałów uruchomiona przez te funkcje w praktycznych zastosowaniach przyniesie ogromne korzyści ekonomiczne dla przemysłu wytwórczego.

Głównym zastosowaniem w modyfikacji materiałów narzędziowych jest obróbka stapiana. Obróbka stapiana polega na tym, że powierzchnia materiału metalowego ulega stopieniu pod wpływem napromieniowania wiązką laserową, a jednocześnie szybko krzepnie, tworząc nową warstwę powierzchniową. W zależności od zmiany struktury powierzchni materiału można go podzielić na stapianie, platerowanie, przetapianie i rafinację, glazurowanie i mieszanie powierzchni.

Topienie laserowe to technologia modyfikacji powierzchni polegająca na naświetlaniu powierzchni materiału laserem o odpowiednich parametrach w celu szybkiego stopienia i zagęszczenia powierzchni w celu uzyskania bardziej wyrafinowanej i jednorodnej struktury oraz pożądanych właściwości. Ma następujące zalety:

1. Zasadniczo nie dodaje się żadnych elementów metalowych, gdy powierzchnia jest topiona, a stopiona warstwa tworzy metalurgiczne wiązanie z matrycą materiału.

2. W procesie topienia laserowego można wykluczyć zanieczyszczenia i gazy, a zanieczyszczenia otrzymane przez szybkie chłodzenie i rekrystalizację mają wyższą twardość, odporność na zużycie i odporność na korozję.

3. Stopiona warstwa jest cienka, a strefa oddziaływania ciepła jest niewielka, co ma niewielki wpływ na chropowatość powierzchni i rozmiar przedmiotu obrabianego. Czasami może być używany bez dalszego polerowania.

4. Zwiększyć granicę rozpuszczalności w stanie stałym atomów substancji rozpuszczonej w matrycy, udoskonalić ziarna kryształów i cząstki drugiej fazy, utworzyć fazę metastabilną i uzyskać strukturę pojedynczego kryształu bez dyfuzji lub nawet stanu amorficznego, tak aby wytworzony nowy stop mógł czerpać korzyści z tradycyjnych metod. do doskonałego występu.

Wiązka światła może być prowadzona przez ścieżkę optyczną, dzięki czemu można przetwarzać specjalne położenie części i powierzchnię o złożonym kształcie.

Łącząc zalety technologii laserowej z wadami powszechnie stosowanych technologii, zastosowanie technologii laserowej do obróbki powierzchniowej materiałów narzędziowych będzie jednym z ważnych sposobów poprawy odporności na zużycie i żywotności narzędzi, zwłaszcza ceramiki i twardych stopów. Zalety wysokiej twardości i dobrej odporności cieplnej narzędzia sprzyjają poprawie wydajności obróbki i dokładności obróbki oraz mogą ciąć materiały trudne w obróbce, takie jak stal hartowana w niesprzyjających warunkach obróbki. Ze względu na ich stosunkowo niską wytrzymałość i słabą udarność zakres ich zastosowania jest poważnie ograniczony. Dlatego zastosowanie technologii laserowego wzmacniania powierzchni do ceramiki i narzędzi z węglików spiekanych ma ogromne znaczenie badawcze i szerokie perspektywy zastosowania.

Informacje kontaktowe:

Jeśli masz jakieś pomysły, możesz z nami porozmawiać. Bez względu na to, gdzie są nasi klienci i jakie są nasze wymagania, będziemy podążać za naszym celem, aby zapewnić naszym klientom wysoką jakość, niskie ceny i najlepszą obsługę.