隨著加工技術的創(chuàng)新和進步，目前常規(guī)激光加工的技術，如鉆孔、切斷、表面改性等，都有不同程度的進展。 d_!}9  
(一)鉆孔 ep4?;Qmho  
早期激光鉆孔采用定點沖擊法：即在一個位置上用脈沖激光束不停地加工，直至孔通。這種加工方法，使加工的孔深和孔徑均受到限制。 Z;S)GUG^  
高重復頻率YAG激光器進入實用階段后，出現(xiàn)了旋切鉆孔法(Trepanning)，即用專用光學旋轉頭或數(shù)控自動生成圓軌跡進行激光套料加工。這不僅消除了孔徑限制，且由于有輔助吹氣，加工區(qū)呈半敞開式，熔融物易排出，故孔表面質量好。 AZf69z  
對于分布有大量相同規(guī)格小孔的零件，特別是回轉體，當前又發(fā)展了飛行打孔法(Drilling on the fly)，即激光對一個孔位加工一個脈沖后，不管孔是否打通，工件都利用光脈沖間隙快速運動(移動或轉動)到下一個孔位，如此進行多次循環(huán)對同一位置多次沖擊，直至完成所有孔的加工。其優(yōu)點是激光脈沖間隙的時間被用作零件孔的位移，可大大提高加工速度。鉆孔速度目前為每秒數(shù)10孔，預計可達每秒500孔 (亞毫米孔徑)。技術的關鍵在于激光到達，工件必需運動到位，這對非均布孔來說有很大難度。用CNC閉環(huán)控制系統(tǒng)控制，當孔加工速率更高時，為保證圓的孔形，在激光作用時間內(nèi)，激光束必須與零件同步運動。激光飛行打孔在航空零件加工中已得到了應用，環(huán)形燃燒室的冷卻孔加工是典型的應用實例。此外，高速飛機的機翼和發(fā)動機進氣道的前沿，氣流極易與翼表面分離，形成紊流增大而氣動力損失，為此，設計了有吸氣功能的層流翼(短艙)套，其表面是由1mm厚的鈦合金板制成，上面分布了1200萬至10億個錐孔，外表面孔徑0.06mm，內(nèi)表面孔徑為0.1mm，孔間距為0.3～1mm，層流翼套的小孔也是用飛行打孔法完成的。 R
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對于微米量級孔徑的篩孔，用準分子激光或調(diào)Q的YAG激光快速掃描加工(每秒可加工數(shù)千孔)可得到滿意的結果。 A'$>~Ev  
(二)切割 <Sr:pm  
激光切割近期仍以CO 2 激光為主，隨著器件功率的加大，切割深度和速度都有大幅度提高。為提高加工質量，采用高壓吹氣(壓力達1.6～2.0MPa)，用 3.4kW的功率的CO 2 激光可切割5～6mm厚度的鋁板，切口光滑，正、背面不留熔渣。值得提出的是采用兩束激光復合切割材料，能取得更低的能耗。圖1是兩種激光復合切割的實驗裝置示意圖。試驗表明，用CO(270W)激光與KrF (30W)激光復合切割，比單用一束CO(300W)激光切割碳鋼可提高速度30%，切割厚度可增加40%以上。 -24ccN;  
(三)焊接 \x:} |   
激光焊接在儀器儀表業(yè)中早有應用，近期研究方向主要集中在航空航天工業(yè)中的高溫合金、鈦合金和鋁、鎂等難焊接合金的加工;汽車工業(yè)中的大厚度、變厚度鋼材的深穿透焊接方面。 9oIfSr
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大型客機發(fā)動機短艙的吊掛采用2.5kW CO 2 激光焊接技術;發(fā)動機的壓縮機靜子是由激光切割葉型孔后再用激光將葉片和外環(huán)焊在一起構成，用2kW連續(xù)輸出的YAG激光設備加工，焊接速度達7m/min。 =d+`xN*  
在汽車行業(yè)中，激光焊接所占比例已逐年上升，從車身面板同樣材料的焊接發(fā)展到不同厚度和不同表面涂層的金屬板件的焊接。法國SCIAKY公司建立了一個 6kW的 CO 2 激光加工站，用分光鏡將激光束分到12個工位同時進行點焊，5秒鐘可焊一件，不僅節(jié)省了6～12個電阻點焊機器人，而且因減少搭接寬度使汽車重量減輕 56kg。 y|=KrvMHJ  
激光焊接技術研究的前沿，一是大功率或超大功率焊接時，對出現(xiàn)的等離子體的控制，采用側向吹氣壓縮法，將等離子云壓在熔池形成的縫中來改善等離子云的屏蔽行為。另一個動向是采用模糊邏輯的方法，對焊接過程進行智能控制，這對變厚度變參量的焊接過程具有重要意義。 [nG[ x|;|  
二、激光領域加工方法的新進展 [)?9|yY"`  
(一)激光快速成型 !L( )3=  
激光快速成型技術是激光技術與計算機技術相結合的一項高新制造技術，主要功能是將三維數(shù)據(jù)快速轉化成實體，具有很大效益。其基本原理是先在計算機中生成產(chǎn)品的CAD三維實體模型，再將它“切成”規(guī)定厚度的片層數(shù)據(jù)(變換成一系列二維圖形數(shù)據(jù))，用激光切割或燒結辦法將材料進行選區(qū)逐層疊加，最終形成實體模型。成型原理如圖2所示。 v,Zoy|Lu  
逐層疊加有以下幾種方法： l[i1,4  
1.液相樹脂固化法(SL)。材質是光敏樹脂，紫外波段激光作平面選區(qū)掃描照射，使樹脂按指定區(qū)域固化(懸空部分需設支撐)。機床作下沉運動，使已成型部分浸沒于液面之下。這種方法的優(yōu)點是零件表面光滑，變形小;缺點是強度低，樹脂價高且保存期短。 S=W^iA6>  
2. 選區(qū)燒結法(SLS)。材質有石蠟、塑料、尼龍、陶瓷、包覆金屬和裸金屬等，均為粉末狀態(tài)。用50～100W的CO 2 激光器作燒結工具，激光束作二維選區(qū)掃描，使粉末“燒結”成型。機床須具備送粉、鋪粉、刮平及預熱等功能。這種方法價格便宜，精度較高(±0.1mm)，可直接代替木模制砂型。金屬零件的快速制造，金屬粉末燒結的關鍵是防氧化和熱傳導，一種方法是在金屬粉末外涂覆粘合劑，用激光選區(qū)照射，粘合劑熱溶粘接成型后，將零件由粉末中取出，再往縫隙中灌注金屬最后制成零件。另一種新研究的方法是用無涂覆的金屬粉末直接燒結制造零件，如用銅、鎳或鋁粉，顆粒度在 22.5～90μ m間用600W的YAG激光燒結。采用這種方法加工的零件材質會出現(xiàn)空隙，為改善空隙，也有采用選區(qū)激光直接噴涂疊加成型，原材料為粉狀 Inconel625，用3kW射頻激勵的CO 2 激光作光源。 6q8PLyIp  
3.疊層粘接法(LOM)。材質是紙，經(jīng)背面涂粘接劑等處理。選用25～50W的 CO 2 激光平面切割機構，機床完成紙帶的送進鋪平及滾壓(粘接)等功能。成型零件尺寸較大，強度較高，但精度較低，腔形零件腔內(nèi)排廢紙難，零件抗潮性差。為此，采用后置表面涂覆環(huán)氧加鋁粉處理，可大大提高紙質的耐溫、耐潮濕變形和強度等性能。 /E3~z0  
快速成型零件還有幾種不用激光作工具的方法，如三維打印(FDM)法，固基光敏液相掩模造模造型(SGC)法以及電弧或噴涂添加法等。 8H1&=)M=  
上述諸多快速成型法為零件由設計到生產(chǎn)提供了經(jīng)濟、準確、快速的工藝路線。 \GV'{W+o2  
(二)激光成形與校形 Q~/=p>=uu  
激光成型和校形是通過激光對材料局部加熱產(chǎn)生的熱應力，使板材零件發(fā)生形變的加工方法。根據(jù)對局部的均勻和不均勻的加熱和冷卻方式，可加工不同形狀的零件(如圖3所示)。 "&{.g1i9  
該加工方法十分經(jīng)濟，通過選擇不同的激光參數(shù)，如波長、作用時間、功率等可加工所有材料，適合于許多領域，特別是微電子工業(yè)。 8 台中市| 黔西县| 德州市| 柏乡县| 武夷山市| 东乡族自治县| 色达县| 福州市| 连山| 徐汇区| 五大连池市| 乳源| 绍兴市| 繁峙县| 年辖：市辖区| 淮安市| 长岛县| 永吉县| 北辰区| 天柱县| 南郑县| 山阴县| 贡觉县| 奇台县| 长顺县| 桐梓县| 呼和浩特市| 德庆县| 涪陵区| 玉山县| 紫阳县| 上林县| 岳普湖县| 巴彦淖尔市| 浠水县| 安宁市| 斗六市| 乌拉特中旗| 定陶县| 鹤庆县| 嘉善县|