激光加工研究报告
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激光设备研究报告
本研究报告主要介绍了激光设备的相关知识和技术应用,涵盖了激光器、激光加工设备、激光医疗设备等多个方面的研究成果和发展趋势。
首先,本报告对激光器的工作原理、分类和性能指标进行了详细介绍,包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器等类型。
针对不同的应用需求,激光器的输出功率、波长、脉冲宽度等参数也有所差异,本报告对这些参数的作用和影响进行了深入分析。
其次,本报告还介绍了激光加工设备的应用领域和技术特点,包括激光切割、激光打标、激光焊接等多种加工方式。
这些技术在汽车制造、航空航天、电子制造等领域都有广泛应用,为工业生产提供了更高效、精准、柔性的加工手段。
最后,本报告还对激光医疗设备的研究进展和应用前景进行了介绍。
激光在美容、眼科、牙科等领域的应用已经得到了广泛认可,而在肿瘤治疗、皮肤病治疗等方面的应用也在不断拓展和深化。
总之,本研究报告对激光设备的研究和应用进行了全面而深入的探讨,对相关领域的研究人员和产业从业者具有重要的参考价值。
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实习报告:激光加工实习体验首先,我要感谢学校为我们提供了这次宝贵的激光加工实习机会。
在这段时间里,我深入了解了激光加工技术的基本原理和应用,并在实践中操作激光设备,完成了一定的作品。
以下是我在实习期间的学习和创作情况。
一、实习内容概述本次实习主要涉及激光切割、激光焊接、激光熔覆等激光加工技术。
在实习过程中,我们不仅要掌握激光加工设备的基本操作,还要学会使用相关软件进行图形设计,以及处理和优化加工过程中的各种参数。
二、实习过程在实习初期,我们首先接受了激光加工基本原理和设备结构的学习。
通过理论课程,我们了解了激光的产生、传输和加工过程,掌握了激光切割、焊接和熔覆等技术的原理。
在实际操作环节,我们在指导老师的带领下,逐步熟悉了激光切割机的操作界面和功能,学习了如何设置加工参数、处理加工路径等。
在实习过程中,我们还需要学习使用CAD/CAM软件进行图形设计。
通过软件,我们可以设计出各种复杂的二维和三维图形,然后将图形传输到激光切割机上进行加工。
在实际操作中,我们需要根据材料的厚度和加工要求,调整激光功率、切割速度等参数,以实现高质量的加工效果。
三、作品完成情况在实习期间,我们完成了一系列的作品。
以下是部分作品的介绍:1. 激光切割作品:我们利用激光切割机切割了不锈钢、铝板等材料,制作了包括字母、图案和实用物品等在内的多个作品。
通过这些作品,我们掌握了激光切割的基本技巧和注意事项。
2. 激光焊接作品:我们使用激光焊接机完成了焊接实验,掌握了激光焊接的参数设置和操作技巧。
此外,我们还利用激光焊接技术制作了小型的焊接样品,以检验我们的焊接水平。
3. 激光熔覆作品:我们利用激光熔覆技术在金属表面制备了熔覆层,提高了材料的表面性能。
我们通过调整激光功率、扫描速度等参数,实现了对熔覆层厚度和性能的控制。
四、实习收获通过这次实习,我深刻体会到了激光加工技术的优势和应用前景。
激光加工技术具有高精度、高速度和广泛的应用范围,可以用于工业生产、科研和日常生活中。
一、引言激光加工技术作为一种高效、精确、环保的加工手段,在现代制造业中发挥着越来越重要的作用。
为了更好地了解和掌握激光加工技术,我们进行了为期两周的激光加工实训。
通过本次实训,我们对激光加工的基本原理、设备操作、工艺流程等方面有了深入的了解,现将实训结论总结如下。
二、实训内容1. 激光加工原理及特点(1)激光产生及其特性:激光是一种光辐射,其特点是具有高度的相干性、单色性和方向性。
激光产生的过程是通过粒子数反转,使物质内部的电子从高能级跃迁到低能级,释放出能量。
(2)激光加工的特点:激光加工具有以下特点:高能量密度、高精度、高效率、非接触加工、环保等。
2. 激光加工设备操作(1)激光切割机:实训过程中,我们学习了激光切割机的基本操作,包括设备启动、激光功率调整、切割速度控制等。
(2)激光焊接机:实训中,我们掌握了激光焊接机的基本操作,包括设备启动、焊接参数设置、焊接过程监控等。
(3)激光打标机:实训过程中,我们学习了激光打标机的基本操作,包括设备启动、打标参数设置、打标过程监控等。
3. 激光加工工艺流程(1)激光切割工艺:实训中,我们了解了激光切割工艺的基本流程,包括材料选择、切割参数设置、切割过程监控等。
(2)激光焊接工艺:实训中,我们掌握了激光焊接工艺的基本流程,包括材料选择、焊接参数设置、焊接过程监控等。
(3)激光打标工艺:实训中,我们了解了激光打标工艺的基本流程,包括材料选择、打标参数设置、打标过程监控等。
三、实训结论1. 激光加工技术在现代制造业中的应用越来越广泛,具有显著的优势。
2. 激光加工设备操作简便,但需要熟练掌握操作技能,以确保加工质量和安全。
3. 激光加工工艺流程复杂,需要根据不同的加工对象和需求进行参数设置和调整。
4. 激光加工具有高精度、高效率、环保等优点,但同时也存在成本较高、设备维护复杂等问题。
5. 在实训过程中,我们认识到团队协作的重要性,只有分工明确、互相配合,才能确保实训任务的顺利完成。
引言:激光加工技术作为一种高精度、高效率的加工方法,在制造业中得到了广泛应用。
2024年,激光加工市场呈现出稳定增长的态势,各种激光加工设备的销量不断攀升,市场规模逐渐扩大。
本报告将对2024年激光加工市场进行全面分析,深入探讨市场现状、发展趋势以及影响因素,为相关企业提供参考依据。
一、市场规模分析2024年,激光加工市场呈现出稳步增长的态势。
根据统计数据显示,全球激光加工设备的销量达到了XX台,比上年增长XX%。
其中,高功率激光切割设备的销量最为突出,占据市场份额的XX%。
激光打标设备和激光焊接设备的销售量也有不俗表现,分别增长了XX%和XX%。
从市场细分来看,激光加工设备在汽车制造、电子产业以及航空航天等领域有着广泛应用。
其中,汽车行业对激光切割设备的需求最为旺盛,2024年销售量达到XX台,较上年增长了XX%。
电子产业对激光打标设备和激光焊接设备的需求也在稳步增长,分别增长了XX%和XX%。
二、市场发展趋势分析1.技术升级:随着激光技术的不断进步,激光加工设备的性能也在不断提升。
目前,高功率激光切割设备的切割速度和精度已经达到了极高水平,市场需求不断增长。
未来,随着激光技术的进一步创新,激光加工设备的性能将得到进一步提升。
2.行业整合:激光加工设备生产企业将会加大研发投入,提高产品质量和技术水平,以满足市场需求。
同时,激光加工设备行业将出现更多的合作与整合,以提高产业链的整体竞争力。
3.应用拓展:激光加工设备的应用领域将进一步拓展。
除了传统的汽车、电子和航空航天领域,激光加工技术还将应用于新兴产业领域,如3D打印、生物医药等。
这将为激光加工设备市场带来新的增长点。
三、市场影响因素分析1.国际经济形势:国际经济形势对激光加工市场有较大影响。
国际市场的不稳定因素可能导致市场需求下降,进而影响激光加工设备的销售。
2.技术创新:技术创新是推动激光加工市场增长的主要因素。
各大厂商不断推出新产品,提高研发投入,以提升产品竞争力。
实验报告激光加工激光加工是一种利用高能量激光束来将材料切割、焊接或改变形状的加工方法。
激光加工具有高精度、高效率、非接触性和无污染等优点,在许多领域得到广泛应用。
本实验通过使用激光加工系统,探讨了激光加工的原理、参数设置以及实际加工中的注意事项和结果分析。
在实验中,我们使用了一台CO2激光加工系统。
该系统由激光器、聚焦镜头、扫描系统和控制系统组成。
首先,我们调整了激光器的功率、频率和模式,以便获得所需的激光束特性。
然后,通过调整聚焦镜头的位置和焦距,使激光束能够在所加工材料上聚焦成一小点。
最后,通过扫描系统控制激光束在材料上的移动,实现所需的切割或焊接操作。
在实际加工中,我们进行了两个不同的实验。
首先,我们选择了一块不锈钢板作为加工材料,进行了切割实验。
我们调整了激光功率、扫描速度和切割深度等参数,通过观察切割线条的质量来评估加工效果。
结果显示,随着激光功率的增加和扫描速度的减小,切割线条的质量更好。
同时,一定的切割深度可以保证切割线条的完整性。
接下来,我们选择了一块铝合金板作为加工材料,进行了焊接实验。
与切割实验不同的是,焊接需要通过控制激光功率和扫描速度来实现。
我们固定了焊接深度,并通过观察焊接接头的质量来评估加工效果。
实验结果显示,适当的激光功率和扫描速度可以实现良好的焊接效果,而过高或过低的参数设置都会导致焊接接头质量下降。
在实验过程中,我们还发现了一些需要注意的问题。
首先,激光加工过程中会产生大量的热量和烟雾,需要进行有效的防护措施,以免对操作人员造成伤害。
其次,激光加工材料的选择和表面处理对加工效果有重要影响。
不同的材料和处理方式会导致不同的反射、吸收和散射效果,需要针对性地调整激光参数。
此外,激光加工过程中产生的热影响区和残留应力会对加工件的性能产生影响,需要进行后续的热处理和表面处理。
总结而言,激光加工是一种先进的加工技术,具有广泛的应用前景。
本实验通过实际操作,深入理解了激光加工的原理和参数设置,同时也认识到了激光加工过程中的注意事项。
2024年激光产业研究报告01 我国激光产业发展现状晶体材料特种光纤芯片材料……激光二极管光纤放大器光纤耦合器光纤合束器……光学器件伺服电机主控制板I/O设备数控系统……数控系统连续电源脉冲电源散热器……电学器件光学材料上游:元器件CO2激光器Y AG激光器半导体激光器中游:激光器激光切割激光焊接激光打标激光雕刻激光钻孔激光医疗激光美容激光显示激光照明……下游:激光设备终端:应用场景汽车石油造船航空航天电子信息轨道交通通信医疗机械文化创意建材五金……国内:锐科激光、创鑫激光、杰普特、华日激光国外:IPG、nlight、coherent国内:大族激光、华工科技、帝尔激光、光峰科技、镭神智能国外:德国通快代表公司国内:柏楚电子、长光华芯福晶科技、光库科技、睿芯光纤国外:II-VI、Lumentum、nufern激光产业链光纤激光器6一、我国激光产业发展现状激光产业链图谱一、我国激光产业发展现状我国激光产业市场大环境——激光产业市场规模2022年中国激光产业整体市场规模已达2186亿元,同比增加6.4%;2023年中国激光产业整体市场规模已达2435亿元,同比增长11%;2024年中国激光产业整体市场规模预计将至2650亿元,同比增长率8%。
17472055218624352650500100015002000250030002020年2021年2022年2023年2024年亿元年度2020-2024中国年激光产业市场规模一、我国激光产业发展现状我国激光产业市场大环境——激光器产业市场规模激光器是一种能发射激光的装置器件,是激光显示系统中最为核心的部件,也是激光产业链最重要的环节。
2022年中国激光器市场规模达到1037亿元,同比增长16.78%。
2023年中国激光器市场规模达到1210亿元,同比增长16.7%。
2024年中国激光器市场规模预计将增至1455亿元,同比增长20%。
70275188810371210145520040060080010001200140016002019年2020年2021年2022年2023年2024年亿元年度2019-2024年激光器产业规模7518881037121014551747205521862435265043%43%47%50%55%0500100015002000250030002020年2021年2022年2023年2024年亿元年度激光器在激光产业中的占比激光器激光产业占比从2023年开始,激光器在整个激光产业中的占比已超50%,且呈上升趋势一、我国激光产业发展现状我国激光产业市场大环境——激光器产业图谱一、我国激光产业发展现状我国激光产业市场大环境——激光设备产业市场规模2022年中国激光设备销售规模约为862亿元,同比增长4.99%。
金工实习报告激光加工激光加工是一种应用激光技术进行材料加工的方法,它不接触工件表面,通过激光束对工件进行加热、熔化、蒸发或物理化学改变,从而实现对工件的加工目的。
本次实习以激光加工技术为主题,通过学习和实践,我对激光加工技术有了更深入的了解,并获得了一定的实践能力。
实习的前期,我对激光加工技术进行了系统的学习,通过阅读相关的书籍和论文,了解了激光加工的基本原理、设备和工艺参数的选择。
同时,也学习了激光加工的安全操作规范和注意事项。
在实习过程中,我首先进行了激光加工设备的调试和操作,通过观察和记录激光束的功率、光斑大小等参数,了解了设备的基本工作原理和操作方法。
在操作过程中,我注意了激光加工时的安全问题,确保了自身和他人的安全。
接着,我进行了一些简单的激光加工试验,主要是在金属材料上进行雕刻和切割。
通过调整激光功率和加工速度等参数,我观察了不同参数对加工效果的影响,并进行了相关的测试和分析。
通过这些试验,我对激光加工技术的实际应用有了更深入的了解。
在实习的后期,我参与了一项激光加工项目,需要使用激光加工设备对一批零部件进行加工。
在这个项目中,我负责设备的日常维护和操作,同时也参与了部分加工工序的调试和实施。
通过这个项目,我学习到了更多的实际操作经验,并培养了团队合作精神和解决问题的能力。
通过这次实习,我对激光加工技术有了更深入的认识和了解。
我明白了激光加工的优点和局限性,并掌握了基本的操作技能和安全注意事项。
同时,我也意识到激光加工技术在工业生产中的广泛应用和发展前景。
在今后的学习和工作中,我将继续深入研究激光加工技术,提升自己的实践能力和创新能力,为我所从事的领域做出更大的贡献。
同时,我也会将所学的知识和经验与同事和同学分享,促进激光加工技术的普及和应用。
总之,通过这次实习,我对激光加工技术有了更深入的了解和实践,收获了宝贵的经验和知识。
我相信这次实习对我的职业发展和个人成长都具有重要的意义。
谢谢!。
激光加工实验报告激光加工技术在当今工业中具有重要意义,可以广泛应用于金属加工、木工、玻璃加工、塑料加工和纺织品加工等领域。
在本次实验中,我们利用激光加工技术对一定材料进行研究,并对激光加工的常用参数进行系统的分析和优化。
在本次实验中,我们采用的激光加工技术为与CO2激光构成的激光焊接技术,其原理在于激光以固定的强度、间距加工工件,使工件表层材料产生能量热,使表层材料逐渐熔化;焊接加工结束以后,采用相应的冷却技术使工件固化。
为了得到优良的激光焊合效果,我们首先对激光焊合常用参数进行了系统研究。
激光焊接技术的参数,主要包括焊接深度、焊接速度、焊接温度和焊接光强等。
在这些参数设置上,需要根据材料的特性,以及所要加工的工件的形状、规格等因素,进行灵活的调整。
在本次实验中,我们将激光焊接速度设置为30mm/s,在材料厚度为2~3mm的情况下,将激光焊接深度设置为1mm~2mm,同时调整激光焊接温控以及激光焊接功率,使之能够保证工件表面的光洁度,并减少热量损失,以保证工件加工后的均匀性。
除此之外,真空环境的控制也是影响激光焊接效果的重要因素之一。
在本次实验中,我们使用的材料为碳钢,焊接/切割面积为80 cm2,且表面需要熔化覆盖一层厚度不小于5mm的钢板,焊接后表面光洁,无毛刺现象发生。
为了达到优化的激光焊接效果,我们将激光功率调节为48KW,焊接温度调节为2200℃,焊接速度调节为20mm/s,其中焊接总耗能为33KW,焊接时间为10min。
在实验结束以后,我们对加工的工件进行多方面的检测与考核,结果显示:激光焊接质量良好,焊接表面光洁、无明显错位,表面没有坑洼、凹凸现象,并且没有橘皮现象出现,焊接表面的熔融深度和焊接位置都符合我们的要求。
综上所述,本次实验证明了激光加工技术可以较好地应用于不同材料的加工,在不同材料的加工中,可以取得优良的激光焊接结果。
在将来,激光加工技术将有望在更多领域中得到广泛应用,推动激光加工技术进一步发展。
大族激光研究报告1. 简介本报告旨在对大族激光进行全面的研究,包括公司的背景介绍、产品特点、技术创新、市场竞争分析、发展趋势等方面。
大族激光是中国激光行业的领导者,其在激光设备制造、激光应用研发领域具有强大的实力。
本文将通过文献研究和市场调研来分析大族激光的发展现状和未来趋势。
2. 公司背景介绍大族激光成立于2001年,总部位于中国广东省深圳市。
公司专注于激光设备的制造和激光应用研发,产品涵盖激光切割、激光焊接、激光打标等领域。
大族激光在全球范围内拥有多个生产基地和研发中心,公司在中国内地及香港、台湾、日本、美国等地设有分支机构。
大族激光在技术研发方面具有卓越的实力,公司拥有一支由博士和硕士组成的专业团队,致力于激光技术的创新与应用。
公司持续加大在研发方面的投入,致力于推动激光行业的技术进步。
3. 产品特点大族激光的产品具有以下特点:•高精度:大族激光设备采用先进的控制系统和激光源,能够实现高精度的激光加工,满足不同行业的精细加工需求。
•高效率:大族激光设备的运行效率高,具有较快的加工速度和较高的生产效能,能够提高客户的生产效率和竞争力。
•多功能:大族激光设备可以实现多种加工方式,包括切割、焊接、打标、雕刻等,适用于不同材料的加工需求。
•可靠性:大族激光设备采用高品质的核心部件和先进的制造工艺,具有较长的使用寿命和稳定的性能。
4. 技术创新大族激光在技术创新方面具有显著的优势。
公司不断推动激光技术的创新与应用,致力于提高产品的性能和功能。
4.1 先进的光学系统大族激光引入了先进的光学系统,通过优化激光传输和聚焦效果,提高激光加工的稳定性和精度。
该技术能够在不同材料上实现高质量的激光加工效果。
4.2 智能化控制系统大族激光研发了智能化控制系统,通过实时监测和反馈控制,实现激光加工参数的精确控制。
该技术能够大大减少运营成本,并提高生产效率。
4.3 自动化生产线大族激光还研发了自动化生产线,通过机器人和智能设备的组合,实现激光加工的自动化和连续化。
激光微细加工研究的开题报告
一、研究背景
随着现代科技的不断发展,微细加工技术在各个领域中得到了广泛的应用。
激光微细加工技术作为一种高精度、高效率的微细加工技术,已经成为了微纳制造领域中不可缺少的一部分。
激光微细加工技术主要以激光束作为加工工具,对不同材料进行微米级的加工和切割,被广泛用于电子、光电、生物医学、航空航天等领域。
二、研究目的
本研究旨在探究激光微细加工技术的工艺特性,研究激光微细加工过程中影响加工精度和加工效率的因素,进一步优化激光微细加工工艺和设备,提高加工质量和效率。
三、研究内容
1. 激光微细加工技术的原理和发展历程;
2. 激光微细加工中的关键技术和相关设备;
3. 影响激光微细加工精度和效率的因素分析;
4. 针对各种材料的激光微细加工工艺参数的研究;
5. 激光微细加工技术在电子、光电、生物医学、航空航天等领域中的应用;
6. 激光微细加工技术未来的发展方向。
四、研究方法
本研究主要采用文献调研和实验研究相结合的方法。
首先对激光微细加工技术的文献进行梳理和分析,了解其基本原理、工艺特性和发展历程;然后根据研究目的,设计相关实验进行验证,探究影响激光微细加工精度和效率的因素,寻找最佳的加工工艺参数。
五、研究意义
本研究对于深入了解激光微细加工技术的特点和应用具有重要的意义。
通过系统的研究,可以为相关应用领域提供更好的加工解决方案,并且可以进一步推动激光微细加工技术的发展和应用,为国家工业制造升级与转型提供有力的支撑。
XXXX大学
设计题目激光加工技术报告
学院机械工程
专业机械设计制造及其自动化
学生姓名 XX
班级学号 XX 设计日期 2017.6.19
目录
第一章绪论 (3)
1.1概述 (3)
1.2研究背景与意义 (3)
第二章关键技术 (4)
2.1激光切割 (4)
2.2激光焊接 (4)
2.3激光抛光技术 (5)
2.4激光快速成型技术 (5)
2.4激光表面改性技 (5)
第三章应用前景与发展趋势 (6)
第一章绪论
1.1概述
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性,对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。
激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门,对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。
1.2研究背景与意义
由于激光加工是无接触加工,对工件无直接冲击,所以无机械变形。
激光加工过程中无刀具磨损,无切削力作用于工件;激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有影响或影响极小,因此受其热影响的工件热变形小,后续加工量少。
激光束易于导向、聚焦,能够便捷地实现方向变换,使其极易与数控系统配合,对复杂的工件进行加工。
因此,它是一种极为灵活的加工方法,具备生产效率高、加工质量稳定可靠、经济效益和社会效益好等优点。
激光加工作为先进制造技术已广泛应用于航空、汽车、机械制造等国民经济重要部门,在提高产品质量、劳动生产率、自动化、降低污染和减少材料消耗等方面起到重要的作用
第二章关键技术
2.1激光切割
激光切割一直是激光加工领域中最为活跃一项技术,它是利用激光束聚焦形成高功率密度的光斑,将材料快速加热至汽化温度,再用喷射气体吹化,以此分割材料。
脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,通过与计算机控制的自动设备结合,使激光束具有无限的仿形切割能力,切割轨迹修改十分方便。
激光切割技术的出现使人类可以切割一些硬度极高的物质,包括硬质合金,甚至金刚石。
高科技已经让“削铁如泥”的传说变成了现实。
2.2激光焊接
激光焊接是一种高速度、非接触、变形极小的焊接方式,非常适合大量而连续的在线加工。
随着激光设备和加工技术的发展,激光焊接的能力也在不断增强,其主要工作方式有两种:传导焊与穿透焊,目前以穿透焊工艺为主。
其应用主要分为以下3类。
1)用于移动通讯,如手机电池的焊接,电容、仪器仪表元件的焊接。
2)用于焊接钢板。
这种钢板多用于钢铁工业(如钢板在线拼焊)、汽车板拼接焊以及多种壳形类零件的焊接。
3)用于金刚石锯片的焊接。
由于金刚石锯片广泛用于基建工程、石材工业等领域,加之欧洲早已禁止使用热阻焊的金刚石锯片,取而
代之的是利用CO2激光器将金刚石刀头焊接到锯片基体上,因此国内外对激光焊接金刚石锯片的需求日益猛增。
2.3激光抛光技术
在宏观领域适用的传统抛光手段(主要是机械抛光),由于实现方式的单一化,很难扩展到微观领域。
其他的特种抛光技术如化学抛光、电化学(电解)抛光、火焰抛光等等,在适用于微元器件表面处理上,要做到仅对微米范围内成形的微结构抛光,而对其他部位没有影响,确也勉为其难。
激光抛光,作为一种非接触性原理的抛光技术,则是可以想见成为微结构抛光工艺的重要技术手段。
2.4激光快速成型技术
激光快速成型技术是激光技术与计算机技术相结合的一项高新制造技术,其主要功能是将三维数据快速转化成实体,用激光制造模型,使用材料是液态光敏树脂,它在吸收了紫外波段的激光能量后会发生凝固,变化成固体材料。
把要制造的模型编成程序,输入到计算机。
激光器输出来的激光束由计算机控制光路系统,使它在模型材料上扫描刻划。
在激光束所到之处,原先是液态的材料凝固起来。
激光束在计算机的指挥下做完扫描刻划,将光敏聚合材料逐层固化,精确堆积成样件,造出模型。
2.4激光表面改性技术
激光表面改性技术是采用大功率密度的激光束以非接触性的方
式加热材料表面,借助于材料表面本身传导冷却,使金属材料表面在瞬间(毫秒甚至微秒级)被加热或熔化后高速冷却(可达104-108K/s),来实现其表面改性的工艺方法。
第三章应用前景与发展趋势作为20世纪科学技术发展的主要标志和现代信息社会光电子技术的支柱之一,激光技术和激光产业的发展受到世界先进国家的高度重视。
激光加工是国外激光应用中最大的项目,也是对传统产业改造的重要手段,主要是kW级到10kW级CO2激光器和百瓦到千瓦级YAG 激光器实现对各种材料的切割、焊接、打孔、刻划和热处理等。
据1997~1998年的最新激光市场评述和预测,1997年全世界总激光器市场销售额达32.2亿美元,比1996年增长14%,其中材料加工为8.29亿美元,医疗应用4亿美元,研究领域1.5亿美元。
1998年总收入预计增长19%,可达到38.2亿美元。
其中占第一位的材料加工预计超过10亿美元,医用激光器是国外第二大应用。
激光加工应用领域中,CO2激光器以切割和焊接应用最广,分别占到70%和20%,表面处理则不到10%。
而YAG激光器的应用是以焊接、标记(50%)和切割(15%)为主。
在美国和欧洲CO2激光器占到了70~80%。
我国激光加工中以切割为主的占10%,其中98%以上的CO2激光器,功率在1.5kW~2kW范围内,而以热处理为主的约占15%,大多数是进行激光处理汽车发动机的汽缸套。
这项技术的经济
性和社会效益都很高,故有很大的市场前景。
在汽车工业中,激光加工技术充分发挥了其先进、快速、灵活地加工特点。
如在汽车样机和小批量生产中大量使用三维激光切割机,不仅节省了样板及工装设备,还大大缩短了生产准备周期;激光束在高硬度材料和复杂而弯曲的表面打小孔,速度快而不产生破损;激光焊接在汽车工业中已成为标准工艺,日本Toyota已将激光用于车身面板的焊接,将不同厚度和不同表面涂敷的金属板焊接在一起,然后再进行冲压。
虽然激光热处理在国外不如焊接和切割普遍,但在汽车工业中仍应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理。
在工业发达国家,激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合,派生出激光快速成形技术。
该项技术不仅可以快速制造模型,而且还可以直接由金属粉末熔融,制造出金属模具。
80年代,YAG激光器在焊接、切割、打孔和标记等方面发挥了越来越大作用。
通常认为YAG激光器切割可以得到好的切割质量和高的切割精度,但在切割速度上受到限制。
随着YAG激光器输出功率和光束质量的提高而被突破。
YAG激光器已开始挤进kw级CO2激光器切割市场。
YAG激光器特别适合焊接不允许热变形和焊接污染的微型器件,如锂电池、心脏起搏器、密封继电器等。
YAG激光器打孔已发展成为最大的激光加工应用。
国外激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。
打孔峰值功率高达30~50kw,打孔用的脉冲宽度越来越窄,重复频率越来越高,激光器输出参数的提高,很大程度上改善了打孔
质量,提高了打孔速度,也扩大了打孔的应用范围。
国内比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及手表宝石轴承的生产中。
激光加工技术研究开发的重点可归纳为:
新一代工业激光器研究,处在技术上的更新时期,其标志是二极管泵浦全固态激光器的发展及应用;
精细激光加工,在激光加工应用统计中微细加工1996年只占6%,1997年翻了一倍达12%,1998年已增加到20%;
加工系统智能化,系统集成不仅是加工本身,而是带有实时检测、反馈处理,随着专家系统的建立,加工系统智能化已成为必然的发展趋势。
激光技术在我国经过30多年的发展,取得了上千项科技成果,许多已用于生产实践,激光加工设备产量平均每年以20%的速度增长,为传统产业的技术改造、提高产品质量解决了许多问题,如激光毛化纤技术正在宝钢、本钢等大型钢厂推广,将改变我国汽车覆盖件的钢板完全依赖进口的状态,激光标记机与激光焊接机的质量、功能、价格符合国内市场的需求,市场占有率达90%以上。