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2020年9月8日星期二

激光切割的原理、特點與適用范圍

  激光切割的原理是,激光通過激光器產生後由反射鏡傳遞並通過聚集鏡照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到能量密度極大的熱能而溫度急劇增加,使該點因高溫而迅速的汽化或者融化,配合激光頭的運行軌跡從而達到加工的目的。激光具有幾乎無發散的方向性,具有極高的發光強度,具有高相幹性、高強度性、高方向性,因而切割速度快、精度高、切割斷面質量好、切割縫雷射雕刻機隙窄、切割質量好。例如,高功率激光切割機切口寬度窄(一般為0.1--0.2mm)、精度高(0.01--0.02mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra為6.5—12.5μm),切縫一般不需要再加工即可焊接。切割速度快,例如切割薄碳鋼速度可達10m/min以上,激光切割熱影響區小,變形極小,切割時清潔、安全、無汙染,大大改善了操作人員的工作環境。
  激光切割的適用對象,以高功率CO2激光切割為例,激光切割范圍主要有四大類:
  第一類從技術經濟角雷射焊接機度,激光切割取代模具沖壓的金屬鈑金件,特別是輪廓形狀複雜,批量不大,一般厚度20mm以內的低碳鋼,10mm厚的不鏽鋼。典型產品有:各種電氣櫃、開關櫃、電梯結構件、升降電梯面板、機床及糧食機械外罩、紡織機械零件、工程機械結構件、大電機矽鋼片等。
  第二類,幾乎無法用模具沖壓的工件,主要雷射打標機應用於裝飾、廣告、服務雷射切割機行業,如不鏽鋼(一般厚度3mm)或非金屬材料(一般厚度20mm)的圖案、標記、字體等。
  第三類,切割要求均勻切縫的特殊零件,最廣泛應用的典型零件是包裝印刷行業用的模切版。另外,激光能切割塑料(聚合物)、橡膠、木材、紙制品、皮革以及天然和合成織物等有機材料;同時也能切割石英、陶瓷等無機材料,還能切割新型輕質加強纖維聚合體等複合材料。

  第四類,切割三維立體工件,利用三維激光切割系統或配置工業機器人,切割空間曲線,如汽車覆蓋件、車門、後備箱等。

激光焊接技術的優缺點

  激光焊接機的優點
  (1)可將入熱量降到最低的需要量,熱影響區金相改變規模小,且因熱傳導所致使的變形亦最低;
  (2)32mm板厚單道焊接的焊接技術參數業經檢定合格,雷射雕刻機可降低厚板焊接所需的時間乃至可省掉填料金屬的運用;
  (3)不需運用電極,沒有電極汙染或受損的顧忌。且因不屬於觸摸式焊接制程,機具的耗費及變形接可降至最低;
  (4)激光束易於聚集、對准及受光學儀器所扶引,可放置在離工件適當之距離,且可在工件周圍的機具或障礙間再扶引,其他焊接規律因受到上述的空間約束而無法發揮;
  (5)工件可放置在封閉的空間(經抽真空或內部氣體環境在操控下);
  (6)激光束可聚集在很小的區域,可焊接小型且距離附近的部件;
  (7)可焊材質品種規模大,亦可彼此接合各種異質資料;
  (8)易於以自動化進行雷射焊接機高速焊接,亦能夠數位或電腦操控;
  (9)焊接薄材或細徑線材時,不會像電弧焊接般易有回熔的困擾;
  (10)不受磁場所影響(電弧焊接雷射打標機及電子束焊接則簡單),能准確的對准焊件;
  (11)可焊接不一樣物性(如不一樣電阻)的兩種金屬;
  (12)不需真空,亦不需做X射線防護;
  (13)若以穿孔式焊接,焊道深一寬比可達10:1;
  (14)能夠切換設備將激光束傳送至多個工作站。
  激光焊接機的缺點
  (1)焊件方位需非常准確,有必要在激光束的聚集規模內;
  (2)焊件需運用夾治具時,有必要保證焊件的終究方位雷射切割機需與激光束將沖擊的焊點對准;
  (3)最大可焊厚度受到約束浸透厚度遠超過19mm的工件,出產線上不適合運用激光焊接;
  (4)高反射性及高導熱性資料如鋁、銅及其合金等,焊接性會受激光所改動;
  (5)當進行中能量至高能量的激光束焊接時,需運用等離子操控器將熔池周圍的離子化氣體驅除,以保證焊道的再呈現;
  (6)能量轉換功率太低,一般低於10%;
  (7)焊道疾速凝結,可能有氣孔及脆化的顧忌;
  (8)設備貴重。

激光切割機的培訓學習知識點要求

  1.理論基礎知識
  理論基礎知識是一個前提,這好比我們從小學一直到大學慢慢的一個積累學習的過程一樣,理論是基礎,是必備條件,因此不容忽視。如設備的性能,設備的開機操作步驟,關機步驟,設備的功能等等,熟練掌握基礎知識才能夠在實踐中能夠得心應手,避免不必要的誤操作。
  2.實踐操作
  在經過理論知識培訓並通過考核後,就需要對設備進行實際的材料切割的培訓了,在這個階段就要求掌握一些切割過程中的注意事項及使用技巧,需要對切割機雷射雕刻機的光束質量、切割速度、切割范圍、材料等有一定的了解,達到熟練運用激光切割機的目的。
  3.切割材料的因素
  通常用戶在買了激光切割機後並不僅雷射焊接機僅只切割一種材料,且所切割的材料厚度也不相同,而這個時候切割機的切割嘴,切割速度等也各不相同,所以就需要企業的員工對激光切割機可以切割那些材料,不同的切割材料及切割厚度需要選用哪種模式去切割,這些都需要了解。熟練掌握材料的厚度、材質、大小,隨時能夠判定出選用哪種模式進行切割。
  4.軟件操作
  我們都知道大多數公司都有專門的CAD繪圖師,對於激光切割人員可能雷射打標機並不需要其掌握繪圖的技巧,但是一定要能夠看懂圖紙,能投對圖紙在激光切割機軟件中得當的結合起來達到完美的切割效果。如軟件編排、操作、路徑錯誤、路徑生成等軟件功能需要熟練掌握。
  5.激光切割設備的操作
  在有了前面的理論基礎和實踐操作後,就需要對激光切割機雷射切割機的正確操作步驟有一個全面的了解。這裏所包含的有激光切割機操作安全培訓,激光切割機正確操作步驟等。只有通過了培訓人員的考核後才能進行實際操作,如若因誤操作未開啟冷水機或冷水機啟動比激光後啟動會造成激光器燒壞,嚴重甚至會出現爆炸。因此正確的操作步驟和激光安全培訓是重中之重。
  6.設備的保養與維護
  我們都知道,盡管我們會按照操作步驟操作設備,但是總會難免出現一些小失誤,且設備的零配件也是有壽命的限制。因而設備的保養與維護必不可少,這些也是需要在培訓過程中去學習的,當然日常的保養與維護離不開長期在操作設備過程中的經驗,需要在操作過程中摸索,熟悉激光切割設備,並熟練掌握維護技巧。
  7.注意事項

  激光切割機的設備往往都比較昂貴,因此對於培訓人員的警告必須要嚴格遵守,避免出現安全事故發生。對於人體有傷害的,如操作過程中需要佩戴激光防護眼鏡的,必須要嚴格遵守,防患於未然是避免安全是事故的最佳手段。

光纖激光切割機行業的發展趨勢

  隨著激光技術應用的推廣,光纖激光切割機的應用主要集中在薄金屬材料的快速切割,從市場應用及技術發展來看,光纖激光切割機正在向高功率激光器發展。
  根據國際知名激光器生產廠家市場調研指出,預計2014年全球高雷射雕刻機功率激光切割機將達到7500台,到2020年,將增加60%-80%,其主要增長來源將會是高功率的光纖激光切割機,其增長將會增加4倍之多。
  從這個數據可以看到的是市場缺口對於光纖雷射打標機激光切割機的需求非常大,且主要集中在高功率上,從各光纖激光器生產商紛紛發展萬瓦以上高功率激光器就可以看出,光纖激光切割機將全面面向高功率激光切割機方向發展。
  值得一提的是,在應用方面,汽車行業的薄板切割及激光燒結將會成為一個巨大的市場缺口,這對光纖激光切割機的發展也會起到促進作用,這正是得益於光纖激光切割機的柔性加工手段雷射切割機,及快速切割加工的優質特性。
  隨著各光纖激光器生產廠家紛紛雷射焊接機推出萬瓦以上激光器以來,已經逐步開始在航空航天上應用,相信在民用工業中的應用也會不遠,而光纖激光切割機面向高功率方向發展也成必然。

2020年8月10日星期一

飛秒激光的特點與應用

  飛秒激光特點
  1.飛秒激光是我們人類目前在實驗條件下能夠獲得的最短脈沖,它的精確度是± 5 微米;
  2.飛秒激光有非常高的瞬間功率,它的瞬間功率可雷射雕刻機達百萬億瓦,比目前全世界的發電總功率還要多出上百倍;
  3.飛秒激光具有精確的靶向聚焦定位特點,能夠聚焦到比頭發的直徑還要小的多的超細微空間區域;
  4.物質在飛秒激光的作用下會產生非常奇特的現象,氣態的物質、液態的物質、固態的物質瞬間都會變成等離子體;
  5.用飛秒激光進行手術,沒有熱效雷射打標機應和沖擊波,在整個光程中都不會有組織損傷。
  飛秒激光應用
  飛秒激光的主要應用可以概括為三個方面,即飛秒激光在超快領域內的應用、在超強領域雷射切割機內的應用和在超微細加工中的應用。
  飛秒激光在超快現象研究領雷射焊接機域中所起到的是一種快速過程診斷的作用。飛秒激光尤如一個極為精細的時鍾和一架超高速的"相機"可以將自然界中特別是原子、分子水平上的一些快速過程分析、記錄下來。
  飛秒激光在超強領域中的應用(又稱為強場物理)歸因於具有一定能量的飛秒脈沖的峰值功率和光強可以非常之高。這樣的強光所對應的電磁場會遠大於原子中的庫侖場,從而很容易地將原子中的電子統統剝落出去。因此,飛秒激光是研究原子,分子體系高階非線性、多光子過程的重要工具。與飛秒激光相應的能量密度只有在核爆炸中才可能存在。飛秒強光可以用來產生相幹X射線和其它極短波長的光,可用於受控核聚變的研究。
  飛秒激光用於超微細加工是飛秒激光用於超快現象研究和超強現象研究之外的又一個飛秒激光技術的重要的應用研究領域。這一應用是近幾年才開始發展起來的,目前已有了不少重要的進展。與飛秒超快和飛秒超強研究有所不同的是飛秒激光超微細加工與先進的制造技術緊密相關,對某些關鍵工業生產技術的發展可以起到更直接的推動作用。

光纖激光器能切木材嗎?

  木材也需要激光來切?
  在我們印象中,木片使用鋼鋸片進行切割的,切割速度快,切縫直,切面光滑,但同時也會產生大量的鋸末以及噪聲汙染。采用激光來切,不僅可以降低雷射雕刻機噪音,也可以減少鋸末的產生,從而對人體和環境更加友好。同時,激光切割的斷面也要更好。
  木材是否可以使用激光切割取決於木材是否可吸收該激光的波長,如果可吸收的功率密度較大,則木材在激光束的照射下可瞬間汽化,形成切縫。
  氣化切割有諸多優點,例如熱影響區小,不會影響到不需切割的材料;切割面不會碳化,僅有輕微的發暗和釉化,對切割要求比較高的板材來說,是經濟、高效的加工工藝。
  汽化方式雖然具有高效能的特點,但是需要比較高雷射打標機的功率密度才能實現,同時,需要與光束同軸的輔助氣流,通常是低壓惰性氣體或者空氣。
  那麼,現在金屬加工行業非常流行的光纖激光器能夠加工木材嗎?
  我們知道,切割木材一般選用CO2激雷射焊接機光器,其激光波長是10.6um,可較好被木材吸收。然而CO2激光器有其自身的缺點,如光電轉化率低、能耗大、維護成本高等,因此在實際應用中,漸有被雷射切割機光纖激光器取代的趨勢。
  光纖激光器波長為1um,木材對其吸收率比較低,是難以形成割縫的,目前,有企業開發出摻銩連續光纖激光器,發射激光波長為2um,使得木材對其吸收率更高,達到切割的目的。
  隨著激光技術的研發進步,更適用於木材切割的激光器將會更加普及,大大提高木材加工行業的產能與效益。

半導體行業中的激光切割

  半導體行業涉及小型電子零件和芯片的設計、開發、制造和銷售。這些半導體幾乎出現在我們使用的每一個現代技術設備中。我們日常使用的筆記本電腦、計算機或智能手機上,半導體都在其中發揮了重要作用。
  半導體是現代社會的重要組成部分,保證從設計到這雷射雕刻機些零件的銷售都應平穩運行非常重要。下面我們解釋激光切割如何幫助這一過程。
  有關半導體行業的一些背景信息
  半導體行業始於1960年代左右,隨著每年不斷經曆的創新和技術突破,半導體行業得到了廣泛而迅速的發展。
  顧名思義,半導體是一種僅部分導電的器件。它的構建方式使得在某些條件下可以導電,而在其他條件下則不能。它們由固體化學元素或化合物制成。
  這個行業主要由美國、日本、韓國、中國台灣、新加坡和歐盟主導,隨雷射打標機著新技術的發展,半導體每年都在扮演更重要的角色。為什麼在半導體行業中使用激光切割?
  半導體產量增加的增加,使得制造商希望在更少的時間內將更多的半導體產品生產出來。此外,由於現代電子設備的尺寸越來越小,半導體也必須變得更小。
  因此,半導體的制造流程需要高效率、高速度以及更細化的操作流程。雖然這聽起來似乎要求太多,但激光切割的效率和質量水平達到了這樣的要求,所以得到了更廣泛的應用。
  激光切割對半導體行業的最大優勢之一是其切割所能提供的精確度。以前,使用常規的方法,必須在半導體上留出空間以便切割,使用激光不會出現此問題,因為有極細的切縫,幾乎不會損失材料。
  激光切割的另一個好處是,它可以在多個應用程序之雷射焊接機間快速切換,從而減少了每個任務之間的空閑時間,並且可以以驚人的速度工作,以適應大批量生產的需求。
  激光切割在該行業中非常有用的另一個原因,是因為它的非接觸過程,不會對半導體的周圍區域造成任何不必要的熱損害。由於這些零件將安裝在高度複雜的機器和設備中,因此一定要保證它們的質量不受影響。
  激光切割在半導體行業中如何使用
  半導體行業和電子行業是兩個緊密相關的行業,因為生產的雷射切割機半導體構成了電子產品的部件。因此,激光切割在這兩個行業中的工作方式幾乎相同。
  首先,激光切割應用用於半導體生產,切割uSD卡、電路板以及矩陣引線框架。這些零件將繼續成為我們的電視、汽車、醫療設備、智能手機等的重要組成部分。
  激光切割不僅具有很高的精確度,而且對複雜的形狀也具有切割能力,因此對這個行業非常有利。半導體絕不僅是一種形狀或尺寸,必須進行調整以適合將要安裝在其中的新設備。激光切割可以很好地與多種半導體材料一起使用,包括金屬和矽。

2020年4月21日星期二

激光切割玻璃技術的發展

  玻璃有許多種類型。最常見的是堿石灰玻璃,又稱堿性玻璃,主要應用於汽車工業、建築業和家用電器領域。厚度一般為1.6-10毫米,1毫米及以下的玻璃稱為硼矽酸鹽玻璃或非堿性玻璃,主要用於平板顯示器和電子產品領域。
  玻璃具有硬脆的特點,給加工帶來很大的困難雷射雕刻機。傳統的玻璃切割使用硬質合金或金剛石刀具。切割工藝一般如下:首先用金剛石刀尖或硬質合金砂輪或高硬度金屬砂輪在玻璃表面劃一道劃痕,然後用機械方法沿刻線將玻璃劈開。
  用砂輪或機械輪在玻璃上劃線時,沿切割方向產生切向張力,使玻璃沿劃痕開裂,這種切割方法的結果是邊緣不光滑,有微小的裂紋和和材料上的殘餘碎片等。對於許多應用,碎片和雷射打標機局部應力引起的微小裂紋會導致設備故障,因此必須對邊緣進行拋光。此外,還需要輔助劑來協助切割機械輪的加工,輔料也可能粘在成品邊緣,需要水清洗或超聲波清洗等處理。後續的加工操作和低產量(例如不確定是否有裂紋)將增加制作玻璃制品的成本。
  目前,玻璃制品的質量要求越來越高,必須達到更精確、更細致的加工效果。
  由於傳統工藝難以滿足微裂紋雷射焊接機和邊緣質量的要求,迫切需要玻璃切割的雷射切割機技術創新。激光切割技術已經成熟,已成功應用於金屬板材、管材、有機板材等材料的切割,極大地改變和升級了傳統的制造技術。
  玻璃是一種無機材料,其導熱系數很低。理論上講,激光加工應該有更好的效果,這也導致了激光切割玻璃技術的發展。

激光切割機在飾品行業的使用

  飾品,即用來裝飾的物品,一般能夠用作個人表面,居室裝點,環境美化,汽車裝點等。所以,飾品大致可分為居家飾品、服飾飾品、汽雷射雕刻機車飾品等幾大類。那麼不難看出,跟著飾品的應用越來越廣泛,飾品工作的制作也越來越受到人們的重視。飾品激光切割機工藝也成為時下飾品工作的不貳之選。
  激光切割機在飾品行業的使用
  現代飾品都呈現五顏六色、琳琅滿目的現狀,飾品的材料雷射打標機、工藝方法、用途、裝飾部位等都各有不同,不同的飾品運用的規模也大有不同。一般金屬配飾精品、毛絨布料小玩偶、皮革鏤空小包等等,這些都是常見的、必不可少的飾品。
  正是如此,多功能的激光設備就能夠更好地制雷射焊接機作出淩亂、精巧的產品。激光雕刻機、激光切割機、激光切割機的運用定能依據材料和用途,很好地制作出適宜的產品,這就是飾品激光切割機工藝。
  飾品工作是從珠寶首飾、工藝禮品工作分離出來而歸納構成的一個新式工作。跟雷射切割機著經濟社會的展開,人們初步尋求時尚與特性,因而大大地推動了這一新式工作的展開,尤其是廣東、義烏、青島這三個區域。誰能更好地運用飾品激光切割工藝,那麼誰就能更好地走在工業的前端。