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微細精密激光切割加工技術介紹

發(fā)布時間:2018-09-06 來源:元祿光電

激光加工是目前最先進的加工技術,它主要利用高效激光對材料進行雕刻和切割,主要的設備包括電腦和激光切割(雕刻)機,使用激光切割和雕刻的過程非常簡單,就如同使用電腦和打印機在紙張上打印,在利用多種圖形處理軟件(CAD、CircuitCAM、CorelDraw)進行圖形設計之后,將圖形傳輸?shù)郊す馇懈睿ǖ窨蹋C,激光切割(雕刻)機就可以將圖形輕松地切割(雕刻)到任何材料的表面,并按照設計的要求進行邊緣切割。

 

激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特別適合于精密加工。按照加工材料的尺寸大小和加工的精度要求,將目前的激光加工技術分為三個層次:

 

1)大型件材料激光加工技術,以厚板(數(shù)毫米至幾十毫米)為主要對象,其加工精度一般在毫米或者亞毫米級;

 

2)精密激光加工技術,以薄板(0110 mm)為主要加工對象,其加工精度一般在十微米級;

 

3)激光微細加工技術,針對厚度在100μm以下的各種薄膜為主要加工對象,其加工精度一般在十微米以下甚至亞微米級,主要設備應用有紫外激光切割機

 

在機械行業(yè)中,精密通常是指表面粗糙度小、各種公差(包括位置、形狀、尺寸等)范圍小。這里所說的“精密”,是指被加工區(qū)域的縫隙小,就是說加工所能達到的極限尺寸小。

在上述三類激光加工中,大型件的激光加工技術已經(jīng)日趨成熟,產(chǎn)業(yè)化的程度已經(jīng)非常高;激光微細加工技術如激光微調(diào)、精密激光刻蝕、激光直寫技術等也已在工業(yè)上得到了較為廣泛的應用。

 

激光精密加工有如下顯著特點:

1)范圍廣泛:激光精密加工的對象范圍很寬,包括幾乎所有的金屬材料和非金屬材料;適于材料的燒結(jié)、打孔、打標、切割、焊接、表面改性和化學氣相沉積等。而電解加工只能加工導電材料,光化學加工只適用于易腐蝕材料,等離子加工難以加工某些高熔點的材料。

 

2)精確細致:激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特別適合于精密加工。激光精密加工質(zhì)量的影響因素少,加工精度高,在一般情況下均優(yōu)于其它傳統(tǒng)的加工方法。

 

3)高速快捷:從加工周期來看,電火花加工的工具電極精度要求高、損耗大,加工周期較長;電解加工的加工型腔、型面的陰極模設計工作量大,制造周期亦很長;光化學加工工序復雜;而激光精密加工操作簡單,切縫寬度方便調(diào)控,可立即根據(jù)電腦輸出的圖樣進行高速雕刻和切割、加工速度快,加工周期比其它方法均要短。

 

4)安全可靠:激光精密加工屬于非接觸加工,不會對材料造成機械擠壓或機械應力;相對于電火花加工、等離子弧加工,其熱影響區(qū)和變形很小,因而能加工十分微小的零部件。

 

5)成本低廉:不受加工數(shù)量的限制,對于小批量加工服務,激光加工更加便宜。對于大件產(chǎn)品的加工,大件產(chǎn)品的模具制造費用很高,激光加工不需任何模具制造,而且激光加工完全避免材料沖剪時形成的塌邊,可以大幅度地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品的檔次。

 

6)切割縫細?。杭す馇懈畹母羁p一般在0.1-0.2mm,微細精密紫外激光切割機縫寬可以做到0.05mm以下。

 

7)切割面光滑:激光切割的切割面無毛刺。

 

8)熱變形小:激光加工的激光割縫細、速度快、能量集中,因此傳到被切割材料上的熱量小,引起材料的變形也非常小。

 

9)節(jié)省材料:激光加工采用電腦編程,可以把不同形狀的產(chǎn)品進行材料的套裁,最大限度地提高材料的利用率,大大降低了企業(yè)材料成本。

 

10)非常適合新產(chǎn)品的開發(fā):一旦產(chǎn)品圖紙形成后,馬上可以進行激光加工,你可以在最短的時間內(nèi)得到新產(chǎn)品的實物。

 

總的來說,激光精密加工技術比傳統(tǒng)加工方法有許多優(yōu)越性,其應用前景十分廣闊。

 

來源華中科技大學,編輯整理元祿光電m.acwiki.cn


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