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激光镭射钻孔
激光镭射钻孔

激光打孔过程是激光和物质相互作用的热物理过程,它是由激光光束特性(包括激光的波长、脉冲宽度、光束发散角、聚焦状态等)和物质的诸多热物理特性决定的。

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  • 产品介绍

简述

利用高功率密度激光束照射被加工材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞。激光打孔是最早达到实用化的激光加工技术,也是激光加工的主要应用领域之一。它在激光加工中归类于激光去除,也叫蒸发加工。

随着近代工业和科学技术的迅速发展,使用硬度大、熔点高的材料越来越多,而传统的加工方法已不能满足某些工艺要求。与常规打孔手段相比,具有以下显著的优点:

①激光打孔速度快,效率高,经济效益好。

②激光打孔可获得大的深径比。

③激光打孔可在硬、脆、软等各类材料上进行。

④激光打孔无工具损耗。

⑤激光打孔适合于数量多、高密度的群孔加工。

⑥用激光可在难加工材料倾斜面上加工小孔。


激光打孔是最早达到实用化的激光加工技术,也是激光加工的主要应用领域之一。硬度大、熔点高的材料传统的加工方法已不能满足某些工艺要求。这一类的加工任务用常规机械加工方法很困难,有时甚至是不可能的,而用激光打孔则不难实现。激光束在空间和时间上高度集中,利用透镜聚焦,可以将光斑直径缩小到微米级从而获得105-1015W/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度几乎可以在任何材料实行激光打孔,而且与其它方法如机械钻孔、电火花加工等常规打孔手段相比,具有以下显著的优点:1)激光打孔速度快,效率高,经济效益好。由于激光打孔是利用功率密度为l07-109W/cm2的高能激光束对材料进行瞬时作用,作用时间只有10-3-10-5s,因此激光打孔速度非常快。将高效能激光器与高精度的机床及控制系统配合,通过微处理机进行程序控制,可以实现高效率打孔。在不同的工件上激光打孔与电火花打孔及机械钻孔相比,效率提高l0-1000倍。


激光打孔技术参数应用:

由于激光具有高能量,高聚焦等特性,激光打孔加工技术广泛应用于众多工业加工工艺中,使得硬度大、熔点高的材料越来越多容易加工。例如,在高熔点金属钼板上加工微米量级孔径;在硬质碳化钨上加工几十微米的小孔;在红、蓝宝石上加工几百微米的深孔以及金刚石拉丝模具、化学纤维的喷丝头等。利用激光在整个在空间和时间上高度集中的特点,经而易举地可将光斑直径缩小到微米级,从而获得100~1000W/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度几乎可以在任何材料实行激光打孔。 通常激光打孔机由五大部分组成:固体激光器、电气系统、光学系统,投影系统和三坐标移动工作台。五个组成部分相互配合从而完成打孔任务。

固体激光器主要负责产生激光光源,电气系统主要负责对激光器供给能量的电源和控制激光输出方式(脉冲式或连续式等),而光学系统的功能则是将激光束精确地聚焦到工件的加工部位上。为此,它至少含有激光聚焦装置和观察瞄准装置两个部分。投影系统用来显示工件背面情况。工作台则由人工控制或采用数控装置控制,在三坐标方向移动,方便又准确地调整工件位置。工作台上加工区的台面一般用玻璃制成,因为不透光的金属台面会给检测带来不便,而且台面会在工件被打穿后遭受破坏。工作台上方的聚焦物镜下设有吸、吹气装置,以保持工作表面和聚焦物镜的清洁。



激光打孔机成果

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