功率放大器在激光切割技术应用领域中的深远影响
如何加工一个金属工件?传统的手工制作效率低精准性差,随着科学技术的进一步发展,尤其是激光技术的发展,激光切割技术被广泛的应用于众多领域,那么激光切割技术的原理是什么?有哪些应用,功率放大器在激光切割技术应用领域中又有哪些的深远影响?
首先,激光切割技术的原理,我们可以如下概括:
激光切割是由激光器所发出的水平激光束经45°全反射镜变为垂直向下的激光束,后经透镜聚焦,在焦点处聚成一极小的光斑,光斑照射在材料上时,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,随着光束对材料的移动,并配合辅助气体(有二氧化碳气体,氧气,氮气等)吹走熔化的废渣,使孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝,完成对材料的切割。
激光切割的应用范围
大多数激光切割机都由数控程序进行控制操作或做成切割机器人。激光切割作为一种精密的加工方法,几乎可以切割所有的材料,包括薄金属板的二维切割或三维切割。
在汽车制造领域,小汽车顶窗等空间曲线的切割技术都已经获得广泛应用。德国大众汽车公司用功率为500W的激光器切割形状复杂的车身薄板及各种曲面件。在航空航天领域,激光切割技术主要用于特种航空材料的切割,如钛合金、铝合金、镍合金、铬合金、不锈钢、氧化铍、复合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有发动机火焰筒、钛合金薄壁机匣、飞机框架、钛合金蒙皮、机翼长桁、尾翼壁板、直升机主旋翼、航天飞机陶瓷隔热瓦等。
激光切割成形技术在非金属材料领域也有着较为广泛的应用。不仅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;还能切割加工柔性材料,如布料、纸张、塑料板、橡胶等,如用激光进行服装剪裁,可节约衣料10%~12%,提高功效3倍以上。
除此之外,激光切割技术还在玻璃激光切割中有良好应用。
玻璃作为一种典型的脆性材料,在加工过程中会带来很大的困难。传统的玻璃切割方式是采用硬质合金或金刚石刀具,这就导致采用该方法进行划刻和切割存在着一些缺陷,材料的去除会导致碎屑、碎块和微裂痕的产生,使切割边缘的强度降低。
而使用切割技术,激光束的能量以一种非接触的方式对玻璃进行切割。该能量对工件的指定部分进行加热,使其达到预先定义的温度。该快速加热的过程之后紧接着进行快速冷却,使玻璃内部产生垂直向的应力带,在该方向出现一条无碎屑或裂纹的裂缝。因为裂缝只因受热而产生,而非机械原因而产生,所以不会有碎屑和微裂纹出现。
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