激光加工技术的发展趋势:
1.数控化和综合化
把激光器与计算机数控技术、先进的光学系统以及高精度和自动化的工件定位相结合,北京激光打标机形成研制和生产加工中心,已成为激光加工发展的一个重要趋势。
2.小型化和组合化
国外已把激光切割和模具冲压两种加工方法组合在一台机床上,北京激光加工制成激光冲床,它兼有激光切割的多功能性和冲压加工的高速高效的特点,可完成切割复杂外形、打孔、打标、划线等加工。
3.高频度和高可靠性
目前,国外YAG激光器的重复频度已达2000次/秒,二极管阵列泵浦的Nd:YAG激光器的平均维修时间已从原来的几百小时提高到1~2万小时。
4. 采用激元激光器进行金属加工
这是国外激光加工的一个新课题。激元激光器能发射出波长157~350纳米的紫外激光,大多数金属对这种激光的反射率很低,吸收率相应很高,因此,这种激光器在金属加工领域有很大的应用价值激光刻字机。
不同的加工工艺,对激光功率的要求不同,大量研究和应用实践证明,用于切割的激光器,其功率不需超过2kW,用于焊接和表面处理的激光器,其最大功率也不需超过10kW,过高的功率要求既不经济也没有必要,重要的是输出功率的稳定性,它是进行精确加工的基础。国际上先进的大功率CO2激光器,长时间工作时的输出功率波动已达0.5%以下,正向更高的输出稳定性发展。国产大功率CO2激光器的不稳定性约为5%~10%。需从器件、结构、激励方式等几方面进行研究和开发,以努力提高稳定性。若在已能制备万瓦级激光器的基础上,再花大量工作发展更高功率的激光器是不合适的。
精确加工,无论是打孔、切割还是焊接,都要求激光器输出接近基模的理想模式。功率要求不高,一般在115kW以下,但往往要求与脉冲和连续可调的输出方法相配合。功率在5kW以上的激光器,其主要用途是中厚板焊接和表面处理,适合的光束模式是多模或低阶模。国际上先进的激光器,5kW以下已能输出基模,而国产激光器,1kW以下还达不到基模输出。因此,国产激光器在精确打孔、切割和薄板焊接领域中的应用受到严重的限制。研究开发基模输出的激光器是发展我国精确激光加工的当务之急。
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