激光加工技術簡述
國外激光加工設備和工藝發(fā)展迅速,現已擁有 100kW 的大功率 CO2 激光器、 kW 級高光束質量的 Nd:YAG 固體激光器,有的可配上光導纖維進行多工位、遠距離工作。激光加工設備功率大、自動化程度高,已普遍采用 CNC 控 ..
國外激光加工設備和工藝發(fā)展迅速,現已擁有 100kW 的大功率 CO2 激光器、 kW 級高光束質量的 Nd:YAG 固體激光器,有的可配上光導纖維進行多工位、遠距離工作。激光加工設備功率大、自動化程度高,已普遍采用 CNC 控制、多坐標聯動,并裝有激光功率監(jiān)控、自動聚焦、工業(yè)電視顯示等輔助系統(tǒng)。
激光制孔的最小孔徑已達 0.002mm ,已成功地應用自動化六坐標激光制孔專用設備加工航空發(fā)動機渦輪葉片、燃燒室氣膜孔,達到無再鑄層、無微裂紋的效果。 激光切割適用于由耐熱合金、鈦合金、復合材料制成的零件。目前薄材切割速度可達 15m/min ,切縫窄,一般在 0.1 ~ 1mm 之間,熱影響區(qū)只有切縫寬的 10% ~ 20% ,最大切割厚度可達 45mm ,已廣泛應用于飛機三維蒙皮、框架、艦船船身板架、直升機旋翼、發(fā)動機燃燒室等。 激光焊接薄板已相當普遍,大部分用于汽車工業(yè)、宇航和儀表工業(yè)。激光精微焊接技術已成為航空電子設備、高精密機械設備中微型件封裝結點的微型連接的重要手段。 激光表面強化、表面重熔、合金化、非晶化處理技術應用越來越廣,激光微細加工在電子、生物、醫(yī)療工程方面的應用已成為無可替代的特種加工技術。 激光快速成型技術已從研究開發(fā)階段發(fā)展到實際應用階段,已顯示出廣闊的應用前景。 國內 70 年代初已開始進行激光加工的應用研究,但發(fā)展速度緩慢。在激光制孔、激光熱處理、焊接等方面雖有一定的應用,但質量不穩(wěn)定。目前已研制出具有光纖傳輸的固體激光加工系統(tǒng),并實現光纖耦合三光束的同步焊接和石英表芯的激光焊接。完成了激光燒結快速成型原理樣機研制,并采用環(huán)氧聚脂和樹脂砂燒結粉末材料,快速成型出典型零件,如葉輪、齒輪。 激光加工技術今后幾年應結合已取得的預研成果,針對需求,重點開展無缺陷氣膜小孔的激光加工及實時檢控技術、高強鋁 ( 含鋁鋰、鋁鎂 ) 合金的激光焊接技術、金屬零件的激光粉末燒結快速成型技術、激光精密加工及重要構件的激光沖擊強化等項目的研究。實現高溫渦輪發(fā)動機氣膜孔無缺陷加工,可使葉片使用壽命達 2000 小時以上;以焊代替數控加工飛機次承力構件,以及帶筋壁板的以焊代鉚;實現重要零部件的表面強化,提高安全性、可靠性等,從而使先進的激光制造技術在軍事工業(yè)中發(fā)揮更大的作用。 |
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