什么是激光加工?其主要功能、對應材料和常見問題解答

發布日期: 2024-05-22

在鈑金件加工中,通常情況下使用激光切割金屬板材。近年來,使用激光加工紙張和木材的機器設備也越來越多。本文就激光加工的功能、種類、以及可以加工的材料等進行說明。

在鈑金件加工中,通常情況下使用激光切割金屬板材。

 

 

?什么是激光加工

激光是一種直行性很高的光束。隨著激光能量的增加,被照射到的部分會被加熱。

激光是一種直行性很高的光束。隨著激光能量的增加,被照射到的部分會被加熱。激光加工就是利用這種熱能來切割金屬、木材和樹脂,焊接金屬,以及進行其他各種加工。

  • 激光加工的優點

精細加工:激光加工擅長復雜形狀和精細加工。通過調整激光的光斑直徑、波長和輸出等參數條件,可以實現微米量級的加工。

精密加工:激光加工與材料無接觸,不施加物理力,因此加工變形較小。它還有一個特點,因為它只將熱量集中在一點上,所以熱變形較小。

能量密度高:當激光束被透鏡集中為高能量密度時,它可以熔化各種材料,包括金屬和陶瓷。 激光加工還可以焊接不同的材料。

  • 激光加工的缺點

安全方面:由于激光直射眼睛會導致失明,因此需要佩戴防護眼鏡。此外,如果激光擊中金屬,可能會反射并散射到意想不到的方向。

加工速度:非接觸式激光加工的缺點是由于激光高精度照射,加工速度稍慢。如果必須提升加工速度,則必須注意避免產生毛刺。

 

?激光加工的三大功能

激光加工的三大功能

切斷:激光可以用于切斷金屬等各種材質。復雜的形狀可以按照預先設定的輪廓線進行切割。但它并不適合厚材料的加工。

焊接:激光焊接將光聚焦起來,照射到材料上使其熔化。 通過調整激光束的輸出等參數條件,還可以實現精細焊接。然而,如果焊接部位密著精度差、間隙大,則可能出現氣孔(由于殘留氣泡封閉形成的球形焊接缺陷)或裂縫(裂紋)。

雕刻(刻印、標記):雕刻主要包括光柵雕刻和矢量雕刻,光柵雕刻由像素組成,因為光柵是用點(DOT)的集合繪制和表示圖像的數據。雕刻不需要切削工具,因為它屬于非接觸式加工。此外,它還具有高產能和高效率的特點。

激光加工機器的類型、對應材料:激光加工機器主要使用以下三種類型的激光。激光類型,對應材料和加工工藝總結如下。

CO2激光:是一種利用二氧化碳產生激光束的機器。廣泛應用于如金屬的切割和打孔、紙張和木材的切割和雕刻等領域。是目前使用最多的加工設備。

YAG激光:這是一種利用釔鋁復合氧化物(Yttrium Aluminum Garnet)晶體產生激光的加工機器。除了金屬和樹脂的雕刻以外,也用于金屬焊接。與CO2激光機器的加工設備相比價格昂貴。

光纖激光:利用光纖產出激光。與其他激光機器相比,其特點是能夠精準定位加工。通常用于一般難以實施激光加工的鋁和銅材的切斷、焊接、打標。

 

?激光加工常見問答

激光加工常見問答

1.可以切割的最大厚度是多少?

 

這取決于材料和激光輸出功率,但對于鋼材來說,最大厚度可達30mm。相反,也可以加工厚度為0.1 mm的極薄金屬板。可加工各種厚度,但規格因激光設備而異。不過精度會隨著加工厚度的增加而降低。

 

2.哪些材質不能使用激光加工?

 

一般來說,鏡面加工或高反射性材料無法加工,因為它們會反射激光光束。此外,反射的光線照射到激光加工機器上,熱量可能會導致零件損壞。在這種情況下,可選擇適合于高反射率材料的激光,如光纖激光。此外,不能加工其他會產生有毒氣體的材料。比如氯乙烯、氟、聚四氟乙烯等。氣體可能會使激光加工機器的金屬部件生銹。它還會導致透鏡和機器的其他部件起霧,導致激光不能正常工作。

 

3.任何人都能操作激光加工機器嗎?

 

原則上,激光加工機器不需要許可證等,任何人都可以使用。激光加工機器根據JISC6802,被分為最危險的第4類,不僅對眼睛有害,而且對皮膚也有害。因此,在使用符合第4類的光纖激光設備打標時,必須指派一名激光安全管理員進行監督。

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?總結

激光加工是一種可以加工復雜形狀且變形較小的加工方法。由于能夠實現以較短的交貨時間進行加工,因此更適用于原型、實驗用零件、夾具、量試品等的制作。必須考慮安全問題,建議咨詢專業加工商進行試生產。

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