激光加工是20世紀(jì)60年代初期興起的一項(xiàng)新技術(shù),廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、糧油機(jī)械、特種汽車、鋸片及造船等行業(yè)。尤以在機(jī)械行業(yè)的發(fā)展速度最快,而在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛使用又進(jìn)一步推動(dòng)了
激光加工技術(shù)的工業(yè)化。
b4_"dg~gK P#_8$#G3 20世紀(jì)70年代,美國(guó)進(jìn)行了兩大研究:一是福特汽車公司進(jìn)行的車身鋼板的激光焊接;二是通用汽車公司進(jìn)行的動(dòng)力轉(zhuǎn)向變速箱內(nèi)表面的激光淬火。這兩項(xiàng)研究推動(dòng)了之后的機(jī)械制造業(yè)中的激光加工技術(shù)的發(fā)展。到80年代后期,激光加工的應(yīng)用實(shí)例有所增加,其中增長(zhǎng)最迅速的是激光切割、激光焊接和激光淬火。這3項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展成熟,應(yīng)用也很廣泛。進(jìn)入21世紀(jì)初始,“
激光技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“激光加工國(guó)家研究中心”率先在武漢法利萊切割系統(tǒng)工程有限公司組建了激光工業(yè)科研組,并選定重點(diǎn)研究項(xiàng)目,以法利萊公司作為生產(chǎn)和研究基地。自此,大功率激光加工技術(shù)才得以在我國(guó)
機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域落地生根。
c)N&}hFYC M4;A4V=W 激光加工技術(shù)之所以得到如此廣泛的應(yīng)用,是因?yàn)樗c傳統(tǒng)加工技術(shù)相比具有很多優(yōu)點(diǎn):一是非接觸加工,沒(méi)有機(jī)械力;二是可以加工高硬度、高熔點(diǎn)、極脆的難加工材料;三是加工精度高,熱變形很小,加工質(zhì)量高; 四是與現(xiàn)代
數(shù)控機(jī)床相結(jié)合,使激光加工具有加工精度高、可控性好、程序簡(jiǎn)單、省料及污染少等特點(diǎn)。下面,綜合介紹在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的幾種激光加工技術(shù)。
IIN"'7Z^R E8-8E2i, 1.激光切割
0baq696<F -:O~J#D 激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度光束照射工件,材料吸收激光能,溫度急劇升高,工件表面開始熔化或氣化,并吹入活性氣體助燃。隨著
激光束與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng),在工件上形成切縫。激光照射工件表面時(shí),一部分光被吸收,另一部分光被工件反射。吸收部分轉(zhuǎn)化為熱能,使工件表面溫度急劇升高,材料熔化、氣化,產(chǎn)生黑洞效應(yīng),使材料吸收率提高,迅速加熱切割區(qū)材料。此時(shí)吹氧可以助燃,并提供大量熱能,使切割速度提高;還可吹走熔渣,保護(hù)和冷卻
鏡頭。
!&~8j7{ >[4;K&$B 激光切割有很多特點(diǎn):激光可切割特硬、特脆和特軟材料;切縫寬度很窄;切割表面光潔;切割表面熱影響層淺,表面應(yīng)力小;切割速度快,熱影響區(qū)。贿m合加工板材。
7l-`k (#w8/@JxF 在工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)制造中,“激光技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和武漢法利萊聯(lián)合研制的WALC4020寬幅面數(shù)控激光切割機(jī)(見圖1),除了可以達(dá)到上述要求及切割幅面寬的特點(diǎn)外,還具有以下技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn):懸臂倒掛橫梁、直線電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、SIEMENS 840D控制器、專有光束質(zhì)量調(diào)整系統(tǒng)、穿透檢測(cè)、自動(dòng)聚焦、打孔切割雙流量控制系統(tǒng)以及垂直升降式交換工作臺(tái)結(jié)構(gòu)等。這些技術(shù)創(chuàng)新使WALC4020激光切割機(jī)的技術(shù)性能超過(guò)其他同類產(chǎn)品,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
?}QHEk:H fk(l.A$ 2.激光焊接
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