激光精密加工是基于激光束與物質相互作用的原理,通過精確控制激光的能量、波長、脈沖寬度、光束聚焦等參數,實現對材料的高精度去除、改性或連接等加工操作。其關鍵技術包括高功率穩定激光器的研發,能夠提供持續且可精細調控的激光源;先進的光束傳輸與聚焦系統,確保激光束在加工過程中保持高能量密度并精細地作用于目標區域;高精度的運動控制系統,使加工平臺能按照預設的軌跡以微米甚至納米級的精度移動。例如在超短脈沖激光加工中,皮秒或飛秒級的脈沖寬度可將材料瞬間氣化,比較大限度減少熱影響區,實現對脆性材料如玻璃、硅片等的無裂紋精密加工,在微機電系統(MEMS)制造、半導體芯片加工等領域具有極為關鍵的應用價值。激光加工熱影響小,可減少工件變形,但需要大量冷卻水。昆明零錐度激光精密加工
光束傳輸與聚焦系統在激光精密加工中起著關鍵作用。這個系統負責將激光發生器產生的激光束準確地傳輸到加工區域,并將其聚焦成微小的光斑,以提高能量密度。在傳輸過程中,要保證激光束的能量損失較小化,這需要使用高質量的光學鏡片和反射鏡,并確保它們的安裝精度和表面質量。聚焦系統則要根據加工要求,精確調整光斑的大小和形狀。例如,在加工微小孔時,需要將光斑聚焦到很小的尺寸,以實現高能量密度的鉆孔;在大面積雕刻時,可以適當調整光斑形狀和大小,提高加工效率,同時保證精度。鉆孔激光精密加工廠家利用激光誘導正向轉移技術,實現微小元器件的高精度組裝。
激光精密加工技術在航空航天領域的應用具有明顯優勢。 航空航天零件通常具有復雜的幾何形狀和高精度要求,激光精密加工技術能夠滿足這些需求。例如,在渦輪葉片和發動機部件的制造中,激光精密加工技術可以實現高精度的切割和打孔,確保零件的性能和可靠性。此外,激光精密加工技術還可以用于加工高溫合金和鈦合金等難加工材料,提高生產效率和產品質量。激光精密加工技術的無接觸加工特點也減少了工具磨損和材料浪費,降低了生產成本。激光精密加工技術的高精度和高效率使其成為航空航天制造中不可或缺的加工手段。
激光精密加工過程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,對非激光照射部位沒有或影響極小,因此,其熱影響區小,工件熱變形小,后續加工量小。激光束的發散角可<1毫弧,光斑直徑可小到微米量級,作用時間可以短到納秒和皮秒,同時,大功率激光器的連續輸出功率又可達千瓦至10kW量級,因而激光既適于精密微細加工,又適于大型材料加工。激光束容易控制,易于與精密機械、精密測量技術和電子計算機相結合,實現加工的高度自動化和達到很高的加工精度。激光精密加工技術已在眾多領域得到廣泛應用,隨著激光加工技術、設備、工藝研究的不斷深進,將具有更廣闊的應用遠景。由于加工過程中輸入工件的熱量小,所以熱影響區和熱變形??;加工效率高,易于實現自動化。用于珠寶首飾加工,在貴金屬表面雕刻出精致的花紋和圖案。
激光精密加工有如下比較鮮明特點:范圍較廣:激光精密加工的對象范圍很寬,包括幾乎所有的金屬材料和非金屬材料;適于材料的燒結、打孔、打標、切割、焊接、表面改性和化學氣相沉積等。而電解加工只能加工導電材料,光化學加工只適用于易腐蝕材料,等離子加工難以加工某些高熔點的材料。精確細致:激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特別適合于精密加工。激光精密加工質量的影響因素少,加工精度高,在一般情況下均優于其它傳統的加工方法。激光加工,為工業制造注入新動力。鉆孔激光精密加工廠家
精細制造,提升產品競爭力的關鍵。昆明零錐度激光精密加工
激光精密加工對材料的損傷極小。由于激光加工是基于局部能量吸收的原理,在加工過程中,只有被激光束照射到的區域才會受到影響。對于周圍的材料,幾乎沒有熱影響或機械應力的影響。在加工一些對溫度敏感或易碎的材料時,這一優勢尤為明顯。比如在加工陶瓷材料時,傳統加工方法容易導致陶瓷破裂,但激光精密加工通過精確控制能量密度,可以在不破壞陶瓷整體結構的情況下完成加工。在加工半導體材料時,也能避免因過度加工對材料電學性能的損害,保證材料的性能穩定。昆明零錐度激光精密加工