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    激光加工技術發展趨勢

    2014-02-17

    作為20世紀科學技術發展的主要標志和現代信息社會光電子技術的支柱之一,激光技術和激光產業的發展受到世界先進國家的高度重視。
    激光焊加工是國外激光應用中最大的項目,也是對傳統產業改造的重要手段,主要是kW級到10kW級CO2激光器和百瓦到千瓦級YAG激光器實現對各種材料的切割、焊接、打孔、刻劃和熱處理等。據1997~1998年的最新激光市場評述和預測,1997年全世界總激光器市場銷售額達32.2億美元,比1996年增長14%,其中材料加工為8.29億美元,醫療應用4億美元,研究領域1.5億美元。1998年總收入預計增長19%,可達到38.2億美元。其中占第一位的材料加工預計超過10億美元,醫用激光器是國外第二大應用。
    激光加工應用領域中,CO2激光器以切割和焊接應用最廣,分別占到70%和20%,表面處理則不到10%。而YAG激光器的應用是以焊接、標記(50%)和切割(15%)為主。在美國和歐洲CO2激光器占到了70~80%。我國激光加工中以切割為主的占10%,其中98%以上的CO2激光器,功率在1.5kW~2kW范圍內,而以熱處理為主的約占15%,大多數是進行激光處理汽車發動機的汽缸套。這項技術的經濟性和社會效益都很高,故有很大的市場前景。
    在汽車工業中,騰駿激光科技激光加工技術充分發揮了其先進、快速、靈活地加工特點。如在汽車樣機和小批量生產中大量使用三維激光切割機,不僅節省了樣板及工裝設備,還大大縮短了生產準備周期;激光束在高硬度材料和復雜而彎曲的表面打小孔,速度快而不產生破損;激光焊接在汽車工業中已成為標準工藝,日本Toyota已將激光用于車身面板的焊接,將不同厚度和不同表面涂敷的金屬板焊接在一起,然后再進行沖壓。雖然激光熱處理在國外不如焊接和切割普遍,但在汽車工業中仍應用廣泛,如缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理。在工業發達國家,激光加工技術和計算機數控技術及柔性制造技術相結合,派生出激光快速成形技術。該項技術不僅可以快速制造模型,而且還可以直接由金屬粉末熔融,制造出金屬模具。
    80年代,YAG激光器在焊接、切割、打孔和標記等方面發揮了越來越大作用。通常認為YAG激光器切割可以得到好的切割質量和高的切割精度,但在切割速度上受到限制。隨著YAG激光器輸出功率和光束質量的提高而被突破。YAG激光器已開始擠進kw級CO2激光器切割市場。YAG激光器特別適合焊接不允許熱變形和焊接污染的微型器件,如鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等。YAG激光器打孔已發展成為最大的激光加工應用。
    國外激光打孔主要應用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業。打孔峰值功率高達30~50kw,打孔用的脈沖寬度越來越窄,重復頻率越來越高,激光器輸出參數的提高,很大程度上改善了打孔質量,提高了打孔速度,也擴大了打孔的應用范圍。國內比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產及手表寶石軸承的生產中。          

    五金產品激光焊接加工              

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