Wissen Sie etwas über Laserbearbeitungstechnologie?

Laserbearbeitungbezieht sich auf die Verwendung eines Laserstrahls, der auf die Oberfläche des durch den thermischen Effekt erzeugten Materials projiziert wird, um den Bearbeitungsprozess abzuschließen, einschließlich Laserschweißen, Laserschneiden, Oberflächenmodifikation, Lasermarkierung, Laserbohren und Mikrobearbeitung. Der Laserstrahl wird für verschiedene Materialbearbeitungen wie Stanzen, Schneiden, Schneiden, Schweißen, Wärmebehandlung usw. verwendet. Der Laser kann sich an jede Materialbearbeitung und -herstellung anpassen, insbesondere wenn besondere Präzision und Anforderungen, besondere Anlässe und besondere Materialbearbeitung und -herstellung eine unersetzliche Rolle spielen.

Prinzipien und Eigenschaften der Laserbearbeitung

1. Prinzipien der Laserbearbeitung

Bei der Laserbearbeitung wird der Laserstrahl mit der hohen Energie des Lasers auf die Oberfläche des Werkstücks gestrahlt, um Materialien zu schneiden, zu schmelzen und die Oberflächenleistung des Objekts zu verändern. Da es sich bei der Laserbearbeitung um eine berührungslose Bearbeitung handelt, erzeugen die Werkzeuge keinen Widerstand gegen die direkte Reibung mit der Oberfläche des Werkstücks, sodass die Geschwindigkeit der Laserbearbeitung sehr hoch ist, die Bearbeitung von Objekten, die von der Hitze betroffen sind, kleiner ist und keine Geräusche erzeugt. Da die Energie des Laserstrahls und die Bewegungsgeschwindigkeit des Strahls angepasst werden können, kann die Laserbearbeitung auf verschiedenen Ebenen und in unterschiedlichen Bereichen angewendet werden.

2. Eigenschaften der Laserbearbeitung

Die wertvollen Eigenschaften des Lasers bestimmen die Vorteile des Lasers im Bereich der Bearbeitung:

(1) Da es sich um eine berührungslose Bearbeitung handelt und die Energie eines hochenergetischen Laserstrahls sowie seine Bewegungsgeschwindigkeit einstellbar sind, können verschiedene Bearbeitungszwecke erreicht werden.

(2) Es kann eine Vielzahl von Metallen und Nichtmetallen verarbeiten, insbesondere Materialien mit hoher Härte, hoher Sprödigkeit und hohem Schmelzpunkt.

Laserbearbeitungsprozess ohne „Werkzeug“-Verschleiß, keine „Schnittkraft“ auf das Werkstück.

(3) Bei der Laserbearbeitung ist die Energiedichte des Laserstrahls hoch, die Bearbeitungsgeschwindigkeit hoch und es handelt sich um eine lokale Bearbeitung, die keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die nicht laserbestrahlten Teile hat. Daher ist die Wärmeeinflusszone klein, die thermische Verformung des Werkstücks ist gering und der nachfolgende Bearbeitungsaufwand ist gering.

(4) Es kann das Werkstück in einem geschlossenen Behälter durch ein transparentes Medium bearbeiten.

Da der Laserstrahl leicht zu führen und zu sammeln ist, um die Richtung der Transformation zu erreichen, und einfach mit dem numerischen Steuerungssystem zusammenzuarbeiten, ist die komplexe Werkstückbearbeitung eine sehr flexible Bearbeitungsmethode.

(5) Der Einsatz von Laserbearbeitung, hohe Produktionseffizienz, zuverlässige Qualität und gute wirtschaftliche Vorteile.

Lasertechnologie

Der Laserstrahl wird für verschiedene Materialbearbeitungen wie Stanzen, Schneiden, Schneiden, Schweißen, Wärmebehandlung usw. verwendet. Die Laserbearbeitung hat viele Vorteile:

(1) Laserleistungsdichte, die Absorptionslasertemperatur des Werkstücks steigt schnell an und schmilzt oder verdampft, selbst wenn der Schmelzpunkt hoch ist, können auch harte und spröde Materialien (wie Keramik, Diamant usw.) für die Laserbearbeitung verwendet werden;

(2) Laserkopf und Werkstück haben keinen Kontakt, es liegt kein Verschleißproblem des Bearbeitungswerkzeugs vor;

(3) Das Werkstück wird nicht beansprucht und ist nicht leicht zu verschmutzen.

(4) Es kann das sich bewegende Werkstück oder das in der Glashülle eingeschlossene Material bearbeiten;

(5) Der Divergenzwinkel des Laserstrahls kann weniger als 1 Millibogen betragen, der Punktdurchmesser kann bis zur Größenordnung von Mikrometern klein sein, die Einwirkungszeit kann bis zu Nanosekunden und Pikosekunden kurz sein, gleichzeitig ist die kontinuierliche Ausgangsleistung hoch -Leistungslaser können eine Kilowatt- bis Zehn-Kilowatt-Größe erreichen, sodass der Laser nicht nur für die Präzisionsmikrobearbeitung, sondern auch für die Materialbearbeitung in großem Maßstab geeignet ist;

(6) Der Laserstrahl ist leicht zu steuern und leicht mit Präzisionsmaschinen, Präzisionsmesstechnik und elektronischen Computern zu kombinieren, um einen hohen Grad an Automatisierung und Bearbeitungsgenauigkeit zu erreichen.

(7) In rauen Umgebungen oder wenn der Ort für andere Menschen schwer zugänglich ist, kann ein Laserbearbeitungsroboter verwendet werden.

1. Laserbohren

Der Pulslaser kann zum Bohren verwendet werden, die Pulsbreite beträgt {{0}},1 ~ 1 ms, besonders geeignet zum Bohren von Mikrolöchern und speziell geformten Löchern, und die Apertur beträgt etwa 0,005 ~ 1 mm. Laserbohren wird häufig in der Edelsteinlagerung von Uhren und Instrumenten, in Diamantdrahtziehsteinen, in Chemiefaser-Spinndüsen und bei der Bearbeitung anderer Werkstücke eingesetzt.

2. Laserschneiden, Segmentieren und Beschriften

Im Schiffbau, im Automobilbau und in anderen Branchen wird der kontinuierliche CO2-Laser häufig zum Schneiden großer Teile eingesetzt, wodurch nicht nur eine genaue räumliche Kurvenform gewährleistet werden kann, sondern auch eine hohe Bearbeitungseffizienz erzielt wird. Das Schneiden kleiner Werkstücke wird üblicherweise mit Festkörperlasern mittlerer oder niedriger Leistung oder CO2-Lasern eingesetzt. In der Mikroelektronik wird der Laser üblicherweise zum Schneiden von Silizium oder Schlitzen mit hoher Geschwindigkeit und kleiner Wärmeeinflusszone verwendet. Der Laser kann auf der Rohrleitung des Werkstücks beschriftet oder markiert werden, hat keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit der Rohrleitung und der Charakter kann dauerhaft beibehalten werden.

3. Laser-Feinabstimmung

Um elektrische Parameter (wie Widerstandswert, Kapazität und Resonanzfrequenz) zu ändern, werden Laser mittlerer und kleiner Leistung verwendet, um einige Materialien auf elektronischen Bauteilen zu entfernen. Die Präzision der Laser-Feinabstimmung ist hoch, die Geschwindigkeit ist hoch und für die Massenproduktion geeignet. Durch die Verwendung eines ähnlichen Prinzips kann die Maske eines defekten IC repariert werden, der IC-Speicher kann repariert werden, um die Ausbeute zu verbessern, und das Gyroskop kann für dynamisches Gleichgewicht genau eingestellt werden.

4. Laserschweißen

Das Laserschweißen weist eine hohe Festigkeit, geringe thermische Verformung und eine gute Abdichtung auf und kann mit unterschiedlichen Größen und Eigenschaften sowie mit hohen Schmelzpunkten (z. B. Keramik) und leicht oxidierenden Materialien geschweißt werden. Lasergeschweißte Herzschrittmacher zeichnen sich durch eine gute Abdichtung, eine lange Lebensdauer und eine geringe Größe aus.

5. Laserwärmebehandlung

Durch die Bestrahlung von Materialien mit einem Laser, die Auswahl der geeigneten Wellenlänge sowie die Steuerung der Bestrahlungszeit und Leistungsdichte kann die Oberfläche von Materialien geschmolzen und rekristallisiert werden, um den Zweck des Abschreckens oder Glühens zu erreichen. Die Vorteile der Laserwärmebehandlung bestehen darin, dass die Tiefe der Wärmebehandlung gesteuert werden kann, die Teile ausgewählt und gesteuert werden können, die Verformung des Werkstücks gering ist, die Form komplexer Teile und Komponenten bearbeitet werden kann und die Innenwand des Sacklochs verbessert werden kann und tiefe Löcher können bearbeitet werden. Beispielsweise kann die Lebensdauer eines Zylinderkolbens nach einer Laserwärmebehandlung verlängert werden; Durch Ionenbeschuss beschädigte Siliziummaterialien können durch Laserwärmebehandlung wiederhergestellt werden.

6. Intensivbehandlung

Die Laser-Oberflächenverstärkungstechnologie basiert auf zwei Prozessen: Erhitzen mit hoher Energiedichte und schnelle Selbstkühlung des Werkstücks. Bei der Laseroberflächenverstärkung von Metallmaterialien kann der Laserstrahl, wenn die Energiedichte am unteren Ende liegt, zur Oberflächenphasenumwandlungsverstärkung von Metallmaterialien verwendet werden. Wenn die Energiedichte des Laserstrahls am oberen Ende liegt, ist der Oberflächenfleck des Werkstücks ein ziemlich beweglicher Spalt, der eine Reihe metallurgischer Prozesse abschließen kann. Einschließlich Oberflächenumschmelzen, Oberflächenaufkohlen, Oberflächenlegieren und Oberflächenplattieren. Die durch diese Funktionen in der praktischen Anwendung ausgelöste Materialsubstitutionstechnologie wird der verarbeitenden Industrie enorme wirtschaftliche Vorteile bringen.

Die Hauptanwendung bei der Modifizierung von Werkzeugmaterialien ist die Schmelzbehandlung. Bei der Schmelzbehandlung wird die Oberfläche von Metallmaterialien durch Laserstrahlbestrahlung in einen schmelzenden Zustand gebracht und gleichzeitig schnell verfestigt, wodurch eine neue Oberflächenschicht entsteht. Entsprechend der Mikrostruktur der Materialoberfläche kann diese in Legieren, Schmelzen, Umschmelzen, Veredeln, Glasieren und Oberflächenverbunden usw. unterteilt werden.

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