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精密激光加工设备有哪些技术亮点

精密激光加工设备有哪些技术亮点

激光加工是目前最先进的加工技术。主要采用高效的激光雕刻切割材料。主要设备包括计算机和激光切割(雕刻)机。激光切割雕刻过程非常简单,如电脑和打印机在纸上打印,使用各种图形处理软件(CAD、CircuitCAM、Coreldraw等)进行图形设计,并将图形传输到激光切割(雕刻)机,可根据设计要求轻松切割到任何材料表面。

激光束可集中在小尺寸上,特别适合精密加工。根据加工材料的尺寸和精度要求,目前的激光加工技术分为三个层次,精密激光加工设备有哪些技术亮点:

(1)大型材料的激光加工工艺以厚板(几毫米到几十毫米)为主要对象,加工精度一般为毫米或亚毫米;

(2)精密激光加工技术,以薄板(0.1~1.0mm)为主要加工对象,其加工精度一般为10微米;

(3)激光微加工技术以100μm以下的各种薄膜为主要加工对象,加工精度一般小于10μm甚至亚微米,主要设备为紫外激光切割机。

在机械工业中,精度通常是指表面粗糙度小、各种公差(包括位置、形状、尺寸等)的小范围。这里提到的精度是指加工区域的小间隙,即加工能达到的极限尺寸小。

在上述三种激光加工中,大型激光加工技术日益成熟,工业化程度高;激光微加工技术,如激光微调、精密激光蚀刻、激光直写技术等,也广泛应用于工业领域。

精密激光切割

激光精密加工具有以下显著特点:

(1)范围广:激光精密加工对象广泛,包括几乎所有的金属材料和非金属材料;适用于烧结、钻孔、标记、切割、焊接、表面改性和化学气相沉积。电化学加工只能加工导电材料,光化学加工只适用于腐蚀性材料,等离子体加工难以加工部分高熔点材料。

(2)准确细致:激光束可聚焦小尺寸,特别适合精密加工。影响激光精密加工质量的因素较少,加工精度较高,一般优于其他传统加工方法。

(3)高速:从加工周期来看,电火花加工工具电极精度高,损耗大,加工周期长;电解加工腔和阴极模具设计工作量大,制造周期长;激光精密加工操作简单,切割宽度易于控制,可根据计算机输出图纸立即高速雕刻切割,加工速度快,加工周期比其他方法短。

(4)安全可靠:激光精密加工是一种非接触式加工,不会对材料造成机械挤压或机械应力;与电火花加工相比,等离子弧加工的热影响区和变形小,零件小。

(5)低成本:激光加工不受加工次数的限制,更便宜。对于大型产品的加工,大型产品的模具制造成本较高,激光加工不需要任何模具制造。激光加工完全避免了材料切割过程中形成的坍塌边缘,可以大大降低企业的生产成本,提高产品水平。

(6)小切缝:激光切缝一般为0.1-0.2mm,微精密紫外激光切缝宽度小于0.05mm。

(7)切割面光滑:激光切割面无毛刺。

(8)热变形小:激光加工激光焊缝细,速度快,能量集中,切割材料传热小,导致材料变形小。

(9)节约材料:激光加工采用计算机编程,可切割不同形状的产品,最大限度地提高材料利用率,大大降低企业的材料成本。

(10)非常适合新产品的开发:一旦形成产品图纸,就可以立即进行激光处理,在最短的时间内获得新产品。

与传统的加工方法相比,激光精密加工技术具有诸多优点,其应用前景十分广阔。


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