激光束打孔工藝介紹
1、工件材料和表面狀態(tài)的影響
工件對(duì)一定波長(zhǎng)激光的吸收效率與工件材料的吸收光譜有關(guān),也受工件表面的粗糙度和明暗度的影響。應(yīng)根據(jù)工件材料合理選用激光器。如:在寶石軸承上打孔時(shí),一般使用能輸出波長(zhǎng)為0. ..
1、工件材料和表面狀態(tài)的影響
工件對(duì)一定波長(zhǎng)激光的吸收效率與工件材料的吸收光譜有關(guān),也受工件表面的粗糙度和明暗度的影響。應(yīng)根據(jù)工件材料合理選用激光器。如:在寶石軸承上打孔時(shí),一般使用能輸出波長(zhǎng)為0.69μm或1.06μm的激光束激光器。對(duì)于高反射率和高透射率的工件要在打孔前做打毛或黑化處理。 2、加工表面與物鏡焦點(diǎn)間距離的影響 焦點(diǎn)位置對(duì)于孔的形狀和深度有很大影響。當(dāng)焦點(diǎn)位置很低時(shí),透過(guò)工件表面的光斑面積很大,不僅會(huì)產(chǎn)生很大的喇叭口,而且由于能量密度減小而影響加工深度。如焦點(diǎn)位置太高會(huì)使光斑面積隨著深入工件表面而愈來(lái)愈大,以致無(wú)法將孔打透。一般應(yīng)使焦點(diǎn)恰恰在或者微低于工件表面為宜。 3、聚焦物鏡焦距和激光束發(fā)散角的影響 發(fā)散角小的激光束經(jīng)短焦距的物鏡聚焦以后,可以形成很小的光斑和很高的能量密度,激光束對(duì)工件的穿透力大,從而打出細(xì)而深的、錐度小的孔。 所以要盡量減小激光束的發(fā)散角,盡可能采用短焦距物鏡(20 mm左右)。只有在一些特殊情況下,才選用較長(zhǎng)的焦距。 4、輸出功率與照射時(shí)間的影響 激光輸出功率大,照射時(shí)間長(zhǎng),工件所獲得的激光能量就大。實(shí)踐表明,當(dāng)焦點(diǎn)固定在工件表面時(shí),輸出的激光能量越大,所打的孔就越大越深,且錐度較小。 激光的照射時(shí)間一般為幾分之一到幾毫秒。當(dāng)激光能量一定時(shí),時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)使熱量傳散到非加工區(qū),時(shí)間太短則因功率密度過(guò)高而使蝕除物以高溫氣體形式噴出,從而使能量的使用效率降低。 5、照射次數(shù)的影響 用激光照射一次,加工的深度大約是孔徑的五倍左右,且錐度較大。如果用激光多次照射,而不改變焦點(diǎn)位置情況下的多次照射,則可由于光管效應(yīng)而既不擴(kuò)大孔徑又大大增加孔深,并且減小錐度。 光管效應(yīng): 孔的深度不與照射次數(shù)成比例,加工到一定深度后,由于孔內(nèi)壁的反射、透射,激光的散射或吸收,以及拋出力減小、排屑困難等原因,使孔前端的能量密度不斷減小,加工量也逐漸減小,以致不能繼續(xù)打下去。 |
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