簡(jiǎn)析延長(zhǎng)激光管的壽命.doc

簡(jiǎn)析延長(zhǎng)激光管的壽命要延長(zhǎng)激光管的壽命，須注意以下幾點(diǎn)：1、盡量減少激光器開(kāi)啟關(guān)閉的次數(shù)。2、在能達(dá)到切割要求的情況下，盡量減小使用功率。3、非工作時(shí)間，關(guān)閉激光器。4、盡量保證工作場(chǎng)所的溫濕度滿(mǎn)足設(shè)備使用要求。使用工業(yè)循環(huán)恒溫水箱。5、鏡片保持清潔，不要有灰塵、污垢。以免損耗激光能量。激光切割中常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法激光切割中常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法1.切割穿孔技術(shù)任何一種熱切割技術(shù)，除少數(shù)情況可以從板邊緣開(kāi)始外，一般都必須在板上穿一個(gè)小孔。之前在激光沖壓復(fù)合機(jī)上是用沖頭先沖出一個(gè)孔，然后再用激光從小孔處開(kāi)始進(jìn)行切割。對(duì)于沒(méi)有沖壓裝置的激光切割機(jī)有兩種穿孔的基本方法：爆破穿孔材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一個(gè)凹坑，然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一個(gè)孔。一般孔的大小與板厚有關(guān)，爆破穿孔平均直徑為板厚的一半，因此對(duì)較厚的板爆破穿孔孔徑較大，且不圓，不宜在加工精度要求較高的零件上使用，只能用于廢料上。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時(shí)相同，飛濺較大。脈沖穿孔采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化，常用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體，以減少因放熱氧化使孔擴(kuò)展，氣體壓力較切割時(shí)的氧氣壓力小。每個(gè)脈沖激光只產(chǎn)生小的微粒噴射，逐步深入，因此厚板穿孔時(shí)間需要幾秒鐘。一旦穿孔完成，立即將輔助氣體換成氧氣進(jìn)行切割。這樣穿孔直徑較小，其穿孔質(zhì)量?jī)?yōu)于爆破穿孔。為此所使用的激光器不但應(yīng)具有較高的輸出功率；更重要的是光束的時(shí)間和空間特性，因此一般橫流CO2激光器不能適應(yīng)激光切割的要求。此外脈沖穿孔還須要有較可靠的氣路控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)氣體種類(lèi)、氣體壓力的切換及穿孔時(shí)間的控制。在采用脈沖穿孔的情況下，為了獲得高質(zhì)量的切口，從工件靜止時(shí)的脈沖穿孔到工件等速連續(xù)切割的過(guò)渡技術(shù)應(yīng)加以重視。從理論上講通?？筛淖兗铀俣蔚那懈顥l件，如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等，但實(shí)際上由于時(shí)間太短改變以上條件的可能性不大。在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實(shí)，具體方法是改變脈沖寬度；改變脈沖頻率；同時(shí)改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明，第3種效果最好。2.切割加工小孔（直徑小與板厚）變形情況的分析這是因?yàn)闄C(jī)床（只針對(duì)大功率激光切割機(jī)）在加工小孔時(shí)不是采取爆破穿孔的方式，而是用脈沖穿孔（軟穿刺）的方式，這使得激光能量在一個(gè)很小的區(qū)域過(guò)于集中，將非加工區(qū)域也燒焦，造成孔的變形，影響加工質(zhì)量。這時(shí)我們應(yīng)在加工程序中將脈沖穿孔（軟穿刺）方式改為爆破穿孔（普通穿刺）方式，加以解決。而對(duì)于較小功率的激光切割機(jī)則恰好相反，在小孔加工時(shí)應(yīng)采取脈沖穿孔的方式才能取得較好的表面光潔度。3. 激光切割低碳鋼時(shí)，工件出現(xiàn)毛刺的解決方法根據(jù)CO2激光切割的工作和設(shè)計(jì)原理，分析得出以下幾點(diǎn)原因是造成加工件產(chǎn)生毛刺的主要原因：激光焦點(diǎn)的上下位置不正確，需要做焦點(diǎn)位置測(cè)試，根據(jù)焦點(diǎn)的偏移量進(jìn)行調(diào)整；激光的輸出功率不夠，需要檢查激光發(fā)生器的工作是否正常，如果正常，則觀察激光控制按鈕的輸出數(shù)值是否正確，加以調(diào)整；切割的線速度太慢，需要在操作控制時(shí)加大線速度；切割氣體的純度不夠，需要提供高質(zhì)量的切割工作氣體；激光焦點(diǎn)偏移，需要做焦點(diǎn)位置測(cè)試，根據(jù)焦點(diǎn)的偏移量進(jìn)行調(diào)整；機(jī)床運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)的不穩(wěn)定性，此時(shí)需要關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)。4. 激光切割加工不銹鋼和敷鋁鋅板時(shí)，工件有毛刺產(chǎn)生的分析以上情況的出現(xiàn)，首先考慮切割低碳鋼時(shí)出現(xiàn)毛刺的因素，但不可簡(jiǎn)單地加快切割速度，因?yàn)樵黾铀俣扔袝r(shí)會(huì)出現(xiàn)板材切割不穿的情況，此種情況在加工敷鋁鋅板時(shí)尤為突出。這時(shí)應(yīng)綜合考慮機(jī)床的其他因素加以解決，如噴嘴是否要更換，導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定等。5. 激光未完全切割透狀態(tài)的分析分析后可以發(fā)現(xiàn)下面的幾種情況是產(chǎn)生加工不穩(wěn)定的主要情況：激光頭噴嘴的選擇與加工板厚不匹配；激光切割線速度過(guò)快，需要操作控制減小線速度；另外，還需要特別注意的是，在L3030激光切割機(jī)切割5mm以上碳素鋼板時(shí)需要更換7.5焦距的激光鏡片。6. 切割低碳鋼時(shí)出現(xiàn)非正?；鸹ǖ慕鉀Q方法這種情況會(huì)影響零件的切割斷面光潔度加工質(zhì)量。此時(shí)在其他參數(shù)都正常的情況下，應(yīng)考慮以下情況：激光頭噴嘴NOZZEL的損耗，應(yīng)及時(shí)更換噴嘴。在無(wú)新噴嘴更換的情況下，應(yīng)加大切割工作氣體壓力；噴嘴與激光頭連接處螺紋松動(dòng)。此時(shí)應(yīng)立即暫停切割，檢查激光頭連接狀態(tài)，重新上好螺紋。7. 激光切割加工時(shí)穿刺點(diǎn)的選擇激光切割加工時(shí)激光束的工作原理是：在加工過(guò)程中，材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一個(gè)凹坑， 然后由與激光束同軸的工作氣流很快將熔融材料去除形成一個(gè)孔。此孔類(lèi)似于線切割的穿線孔，激光束以此孔為加工啟始點(diǎn)進(jìn)行輪廓切割，通常情況下飛行光路激光束的走線方向和被加工零件切割輪廓的切線方向垂直。因此，激光束在開(kāi)始穿透鋼板時(shí)到進(jìn)入零件輪廓切割的這一段時(shí)間，其切割速度在矢量方向上將有一個(gè)很大的改變，即矢量方向的90旋轉(zhuǎn)，由垂直于切割輪廓的切線方向轉(zhuǎn)為與切割輪廓的切線重合，即與輪廓切線的夾角為0。這樣就會(huì)在被加工材料的切割斷面上流下比較粗糙的切割面，這主要是在短時(shí)間內(nèi)，激光束在移動(dòng)中的矢量方向變化很快所至。因此在采用激光切割加工零件時(shí)就要注意這方面的情況。一般，在設(shè)計(jì)零件對(duì)表面切割斷口沒(méi)有粗糙度要求時(shí)，可以在激光切割編程時(shí)不做手動(dòng)處理，讓控制軟件自動(dòng)產(chǎn)生穿刺點(diǎn)；但是，當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)所要加工的零件切割斷面有較高粗糙度要求時(shí)，就要注意到這個(gè)問(wèn)題，通常需要在編激光切割程序時(shí)對(duì)激光束的啟始位置做手動(dòng)調(diào)整，即人工對(duì)于穿刺點(diǎn)的控制。需要把激光程序原來(lái)產(chǎn)生的穿刺點(diǎn)移到需要的合理位置，以達(dá)對(duì)加工零件表面精度的要求。激光切割鈑金件是一項(xiàng)先進(jìn)的制造加工技術(shù)，不僅可以大大降低研發(fā)周期，模具制造成本，而且提高了質(zhì)量及生產(chǎn)效率，有利于改善制造行業(yè)的技術(shù)及設(shè)備革新。實(shí)際應(yīng)用中，需要我們?cè)诓粩嗟胤e累經(jīng)驗(yàn)，不斷地了解和實(shí)踐，讓這項(xiàng)新技術(shù)為我們的生產(chǎn)力提高發(fā)揮應(yīng)有的貢獻(xiàn)。激光切割技術(shù)的明顯優(yōu)點(diǎn)激光切割技術(shù)的明顯優(yōu)點(diǎn)：（1）切割速度快 例如采用2kW激光功率，8mm厚的碳鋼切割速度為1.6m/min；2mm厚的不銹鋼切割速度為3.5m/min，熱影響區(qū)小，變形極小。（2）切割質(zhì)量好 切口寬度窄（一般為0.10.5mm）、精度高（一般孔中心距誤差0.10.4mm，輪廓尺寸誤差0.10.5mm）、切口表面粗糙度好（一般為12.525m），切縫一般不需要再加工即可焊接。（3）從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度不宜制造模具的金屬鈑金件，特別是輪廓形狀復(fù)雜，批量不大，一般厚度小于12mm的低碳鋼、小于6mm厚的不銹鋼，以節(jié)省制造模具的成本與周期。（4）清潔、安全、無(wú)污染。簡(jiǎn)述激光切割技術(shù)以及激光切割的精度大多數(shù)有機(jī)與無(wú)機(jī)都可以用激光切割。在工業(yè)制造占有分量很重的金屬加工業(yè)，許多金屬材料，不管它具有什么樣的硬度，都可進(jìn)形無(wú)變形切割(目前使用最先進(jìn)的激光切割系統(tǒng)可切割工業(yè)用鋼的厚度已可接近20mm)。當(dāng)然，對(duì)高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導(dǎo)體，因此激光切割很困難，甚至不能切割(某些難切割材料可使用脈沖波激光束進(jìn)行切割，由于極高的脈沖波峰值功率，會(huì)使材料對(duì)光束的吸收系數(shù)瞬間急劇提高)。激光切割無(wú)毛刺，皺折、精度高，優(yōu)于等離子切割。對(duì)許多機(jī)電制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，由于微機(jī)程序的現(xiàn)代化激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件 (工件圖紙也可修改)，它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用；盡管它加工速度慢于模沖，但它沒(méi)有模具消耗，無(wú)需修理模具，還節(jié)約更換模具時(shí)間，從而節(jié)省加工費(fèi)用，降低產(chǎn)品成本，所以從總體上講在經(jīng)濟(jì)上更為合算。另一方面，從如何使模具適應(yīng)工件設(shè)計(jì)尺寸和形狀變化角度看，激光切割也可發(fā)揮其精確、重現(xiàn)性好的優(yōu)勢(shì)。作為層疊模具的優(yōu)先制造手段，由于不需要高級(jí)模具制作工，激光切割運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也并不昂貴，因此還能顯著地降低模具制造費(fèi)用。激光切割模具還帶來(lái)的附加好處是模具切邊會(huì)產(chǎn)生一個(gè)淺硬化層(熱影響區(qū))，提高模具運(yùn)行中的耐磨性。激光切割的無(wú)接觸特點(diǎn)給圓鋸片切割成形帶來(lái)無(wú)應(yīng)力優(yōu)勢(shì)，由此提高了使用壽命。常用工程材料的激光切割1.金屬材料的激光切割雖然幾乎所有的金屬材料在室溫對(duì)紅外波能量有很高的反射率，但發(fā)射處于遠(yuǎn)紅外波段1.064um光束的燈泵浦ND:YAG激光器及10.6mCO2激光器還是成功的應(yīng)用于許多金屬的激光切割實(shí)踐2.非金屬材料的激光切割10.6m波長(zhǎng)的CO2激光束很容易被非金屬材料吸收，導(dǎo)熱性不好和低的蒸發(fā)溫度又使吸收的光束幾乎整個(gè)輸入材料內(nèi)部，并在光斑照射處瞬間汽化，形成起始孔洞，進(jìn)入切割過(guò)程的良性循環(huán)。激光切割的精度激光切割的精度由多方面因素組成：1、激光束通過(guò)聚焦后的光斑的大小激光束聚集后的光斑越小，切割精度越高，特別是切縫較小，最小的光斑可達(dá)0.01mm。2、工作臺(tái)的走位精度決定著切割的重復(fù)精度工作臺(tái)精度越高，切割的精度越高。3、工件厚度越大，精度越低，切縫越大。由于激光光束為錐形，切縫也是錐形，厚度0.3MM的不銹鋼比2MM的切縫小的多。4、工件材質(zhì)對(duì)激光切割精度有一定影響。同樣情況下，不銹鋼要比鋁的切割精度高，切面光滑一些。激光切割機(jī)的切割質(zhì)量好。切口寬度窄(一般為0.1-0.5mm)、精度高(一般孔中心距誤差0.1-0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1-0.5mm)、切口表面粗糙度好(一般Ra為12.5-25m)，切縫一般不需要再加工即可焊接。半導(dǎo)體泵浦激光器的優(yōu)點(diǎn)燈泵浦激光器與半導(dǎo)體泵浦激光器比較：半導(dǎo)體及燈泵浦激光器都是采用ND:YAG（摻釹釔鋁石榴石）晶體作為激光產(chǎn)生的材料，它可將808nm的可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換為1064nm的不可見(jiàn)的激光，但輸出激光的另一個(gè)更關(guān)鍵的因素是使晶體棒輸出激光的泵浦源，半導(dǎo)體泵浦是利用半導(dǎo)體二極管發(fā)出808nm的光波；而燈泵浦是利用氪燈發(fā)出的光來(lái)泵浦，但氪燈發(fā)出的光的光譜較廣，只是在808nm處有一個(gè)稍大的峰值，其它波長(zhǎng)的光最后都變成無(wú)用的熱量散發(fā)掉了。因此半導(dǎo)體泵浦的激光器的轉(zhuǎn)換效率比燈泵浦要高得多得多。優(yōu)點(diǎn)如下：一 免維護(hù)不需換氪燈。半導(dǎo)體二極管的壽命長(zhǎng)，其額定的工作時(shí)間大于10000小時(shí)，而氪燈的壽命只有幾百小時(shí)（一般在400-600小時(shí)左右），所以燈泵浦激光器在工作一段時(shí)間后，都需要更換氪燈，尤其是對(duì)于金屬類(lèi)打標(biāo)，所需的能量較大，氪燈的壽命會(huì)更受影響。因此半導(dǎo)體泵浦激光器又稱(chēng)為免維護(hù)激光器，意指其工作無(wú)耗材，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不需要維護(hù)。二省電。由于半導(dǎo)體泵浦的轉(zhuǎn)換效率高，模式好，更易聚焦出高能量的更小面積的光點(diǎn)，標(biāo)記同樣的物體時(shí)，其所需的外部能量會(huì)更小。同時(shí)其產(chǎn)生的廢熱也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燈泵浦激光器，決定了其不需要燈泵浦激光器那樣龐大的冷卻系統(tǒng)。所以半導(dǎo)體泵浦的激光器系統(tǒng)的功耗比燈泵浦小得多。由于半導(dǎo)體二極管幾乎只發(fā)一種波長(zhǎng)的光，所以由它泵浦產(chǎn)生的激光的單色性更好，激光的模式更佳，好的激光模式會(huì)使激光聚焦后的光點(diǎn)更小，能量更集中，取得更好的標(biāo)記效果；四體積小。半導(dǎo)體激光模塊本身體積小巧，加上其激光模式好，因此半導(dǎo)體泵浦激光器的體積比燈泵浦激光器的體積小近三分之一。 半導(dǎo)體泵浦激光器產(chǎn)生廢熱少，所需冷卻系統(tǒng)小，一般只需一匹的冷水機(jī)即可，需燈泵浦激光器一般都需要2匹以上的冷水機(jī)，同時(shí)需要較大水泵以提供較大的冷卻水流。因此其運(yùn)行燈泵浦激光標(biāo)記機(jī)的運(yùn)行噪音較大，同時(shí)龐大的冷水機(jī)會(huì)產(chǎn)生更多的熱量，尤其在南方夏季，環(huán)境氣溫較高，這些多余的熱量會(huì)使工人的工作環(huán)境更惡劣，或者需要更多的空調(diào)系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)工作環(huán)境的溫度，增大了生產(chǎn)成本?？傊褂冒雽?dǎo)體激光器比采用燈泵浦激光器，雖然每臺(tái)打標(biāo)機(jī)的價(jià)格稍高，但每臺(tái)打標(biāo)機(jī)3年內(nèi)的使用成本可以準(zhǔn)確計(jì)算出的就會(huì)節(jié)省11.905萬(wàn)元人民幣，這還不包括換燈造成停工待機(jī)從而影響生產(chǎn)的損失（用戶(hù)可自行計(jì)算），換燈人員的開(kāi)支，以及燈質(zhì)量不齊造成的浪費(fèi)、維護(hù)生產(chǎn)環(huán)境增加的空調(diào)降溫費(fèi)用等等。系統(tǒng)特性：1.激光波長(zhǎng)：1064nm 。2.激光功率：半導(dǎo)體泵浦固體激光模塊 平均功率：50W。3.調(diào)制頻率：1-50KHz 。4.打標(biāo)速度：0-7000mm/s。5.打標(biāo)深度：0.01-0.6mm（視材料可調(diào)）。6.打標(biāo)線寬：0.02-0.2mm 。7.打標(biāo)范圍：F65-F140mm（還可滿(mǎn)足更大特殊要求）。激光切割的主要特性簡(jiǎn)介1、激光切割是一種高能量、密度可控性好的無(wú)接觸加工。激光束聚焦后形成具有極強(qiáng)能量的很小作用點(diǎn)，把它應(yīng)用于切割有許多特點(diǎn)。首先，激光光能轉(zhuǎn)換成驚人的熱能保持在極小的區(qū)域內(nèi)，可提供（1）狹的直邊割縫；（2）最小的鄰近切邊的熱影響區(qū)；（3）極小的局部變形。其次，激光束對(duì)工件不施加任何力，它是無(wú)接觸切割工具，這就意味著（1）工件無(wú)機(jī)械變形；（2）無(wú)刀具磨損，也談不上刀具的轉(zhuǎn)換問(wèn)題；（3）切割材料無(wú)須考慮它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料的硬度影響，任何硬度的材料都可以切割。再次，激光束可控性強(qiáng)，并有高的適應(yīng)性和柔性，因而（1）與自動(dòng)化設(shè)備相結(jié)合很方便，容易實(shí)現(xiàn)切割過(guò)程自動(dòng)化；（2）由于不存在對(duì)切割工件的限制，激光束具有無(wú)限的仿形切割能力；（3）與計(jì)算機(jī)結(jié)合，可整張板排料，節(jié)省材料。2、激光切割具有廣泛的適應(yīng)性和靈活性。與其它常規(guī)加工方法相比，激光切割具有更大的適應(yīng)性。首先，與其他熱切割方法相比，同樣作為熱切割過(guò)程，別的方法不能象激光束那樣作用于一個(gè)極小的區(qū)域，結(jié)果導(dǎo)致切口寬、熱影響區(qū)大和明顯的工件變形。激光能切割非金屬，而其它熱切割方法則不能。（1）氧-可燃體（如乙炔）切割。這種方法主要用于切割低碳鋼，由于它熱輸入影響大，切割速度低，很少被用來(lái)切割20MM以下要求尺寸精確的材料。（2）等離子切割。切割速度明顯快于氧乙炔切割，但切割質(zhì)量較差，切邊頂部呈圓頭狀，切邊明顯起波浪形，還要防止電弧產(chǎn)生的紫外線輻射。它稍?xún)?yōu)于激光切割之處在于適合切割較厚鋼板和對(duì)光束反射率高的鋁合金等。（3）模沖。大量生產(chǎn)零件用模沖方法成本低，生產(chǎn)周期短。但它對(duì)設(shè)計(jì)上的變化的適應(yīng)性很差，新的模具需要長(zhǎng)時(shí)間設(shè)計(jì)，造價(jià)高，對(duì)中、小規(guī)模的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，激光切割的特點(diǎn)就會(huì)充分顯示。另外，激光程控切割便于工件緊密編排，節(jié)省材料，而模沖則需要每個(gè)工件周?chē)A(yù)留材料。（4）復(fù)雜零件分段沖切。一般情況下，沖床經(jīng)常要沖切比模具尺寸大得多的工件，有些工件還很復(fù)雜，這就導(dǎo)致切邊呈許多小貝殼狀刃口，需要第二次預(yù)備性加工整修。另外沖頭會(huì)形成比激光切割寬得多的切口，產(chǎn)生大量鐵屑。（5）鋸切。切割薄金屬，其速度明顯比激光切割慢，而且激光作為一個(gè)靈活的無(wú)接觸、仿形切割工具，可從材料的任何一點(diǎn)開(kāi)始切向任何方向切割。這一點(diǎn)，鋸切是難以做到的。（6）電加工。一般，有利用電腐蝕或熔解效應(yīng)的電火花和電化學(xué)加工兩種方法，用于堅(jiān)硬材料的精細(xì)加工，切口粗糙度較好，但切割速度要比激光切割速度慢幾個(gè)數(shù)量級(jí)。（7）水切割。可切割許多金屬材料，但費(fèi)用很高。3、激光切割的切縫窄，工件變形小。激光束聚焦成很小的光點(diǎn)，使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度。這時(shí)光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分，材料很快加熱至汽化程度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對(duì)線性移動(dòng)，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小，基本沒(méi)有工件變形。切割過(guò)程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。鋼切割時(shí)利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料，同時(shí)幫助吹走割縫內(nèi)的熔渣。切割聚丙烯一類(lèi)塑料使用壓縮空氣，棉、紙等易燃材料切割使用惰性汽體。進(jìn)入噴嘴的輔助汽體還能冷卻聚焦透鏡，防止煙塵進(jìn)入透鏡座內(nèi)污染鏡片并導(dǎo)致鏡片過(guò)熱。大多數(shù)有機(jī)與無(wú)機(jī)材料都可以用激光切割。在工業(yè)制造系統(tǒng)占有份量很重的金屬加工業(yè)，許多金屬材料，不管它是什么樣的硬度，都可以進(jìn)行無(wú)變形切割。當(dāng)然，對(duì)高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導(dǎo)體，因此激光切割很困難，甚至不能切割。激光切割無(wú)毛刺、皺折、精度高，優(yōu)于等離子切割。對(duì)許多機(jī)電制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，由于微機(jī)程序控制的現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件，它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用；盡管它加工速度還慢于模沖，但它沒(méi)有模具消耗，無(wú)須修理模具，還節(jié)約更換模具時(shí)間，從而節(jié)省了加工費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，所以從總體上考慮是更合算的。另一方面，從如何使模具適應(yīng)工件設(shè)計(jì)尺寸和形狀變化角度看，激光切割也可發(fā)揮其精確、重現(xiàn)性好的優(yōu)勢(shì)。作為層疊模具的優(yōu)先制造手段，由于不需要高級(jí)模具制作工，激光切割運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也并不昂貴，因此還能明顯的降低模具制造費(fèi)用。激光切割模具還帶來(lái)的附加好處是模具切邊會(huì)產(chǎn)生一個(gè)淺硬化層（熱影響區(qū)），提高模具運(yùn)行中的耐磨性。激光切割的無(wú)接觸特點(diǎn)給圓鋸片切割成形帶來(lái)無(wú)應(yīng)力優(yōu)勢(shì)，由于提高了鋸片使用壽命。半導(dǎo)體泵浦激光器的類(lèi)別半導(dǎo)體泵浦固體激光器的種類(lèi)很多，可以是連續(xù)的、脈沖的、調(diào)Q的，以及加倍頻混頻等非線性轉(zhuǎn)換的。工作物質(zhì)的形狀有圓柱和板條狀的。而泵浦的耦合方式可分為端面泵浦和側(cè)面泵浦，其中端面泵浦又可分為直接端面泵浦和光纖耦合端面泵浦兩種結(jié)構(gòu)。1、側(cè)面泵浦固體激光器側(cè)面泵浦（Side Pump）固態(tài)激光器激光頭是由三個(gè)二極管泵浦模塊圍成一圈組成泵浦源，每個(gè)泵浦模塊又由3個(gè)帶微透鏡的二極管線陣組成。每個(gè)線陣的輸出功率平均為20W輸出波長(zhǎng)為808nm。該裝置采用玻璃管巧妙地設(shè)計(jì)了泵浦腔和制冷通道。玻璃管的表面大部分鍍有808nm的高反膜，剩余的部分呈120鍍有三條808nm增透膜，這樣便形成了一個(gè)泵浦腔。半導(dǎo)體泵浦源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)三對(duì)光束整形透鏡會(huì)聚到這三條鍍?cè)鐾改さ莫M長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，然后透過(guò)玻璃管的管壁，被晶體吸收。由于玻璃管大部分區(qū)域鍍有高反膜，使得泵浦光進(jìn)入泵浦腔以后，便在其中來(lái)回的反射，直至被晶體充分地吸收，而且在晶體的橫截面上形成了均勻的增益分布。2、端面泵浦固體激光器端面泵浦方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是容易獲得好的光束質(zhì)量，可以實(shí)現(xiàn)高亮度的固體激光器。端面泵浦的效率較高。這是因?yàn)?在泵浦激光模式不太差的情況下，泵浦光都能由會(huì)聚光學(xué)系統(tǒng)耦合到工作物質(zhì)中，耦合損失較少；另一方面，泵浦光也有一定的模式，而產(chǎn)生的振蕩光的模式與泵浦光模式有密切關(guān)系，匹配的效果好，因此，工作物質(zhì)對(duì)泵浦光的利用率也相對(duì)高一些。正是由于端面泵浦方式效率高、模式匹配好、波長(zhǎng)匹配的優(yōu)點(diǎn)近年來(lái)在國(guó)際上發(fā)展極為迅速，已成為激光學(xué)科的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。它在激光打標(biāo)、激光微加工、激光印刷、激光顯示技術(shù)、激光醫(yī)學(xué)和科研等領(lǐng)域都有廣泛的用途，具有很大的市場(chǎng)潛力。激光切割技術(shù)中的特點(diǎn)、原理激光切割特點(diǎn)：速度快，切口光滑平整，一般無(wú)需后續(xù)加工；切割熱影響區(qū)小，板材變形小，切縫窄（0.1mm0.3mm）；切口沒(méi)有機(jī)械應(yīng)力，無(wú)剪切毛刺；加工精度高，重復(fù)性好，不損傷材料表面；數(shù)控編程，可加工任意的平面圖，可以對(duì)幅面很大的整板切割，無(wú)需開(kāi)模具，經(jīng)濟(jì)省時(shí)。激光可切割的材料很多，包括有機(jī)玻璃、木板、塑料等非金屬板材，以及不銹鋼、碳鋼、合金鋼、鋁板等多種金屬材料。脈沖激光適用于金屬材料，連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。激光切割原理：激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過(guò)材料表面，在極短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬(wàn)攝氏度，使材料熔化或氣化，再用高壓氣體將熔化或氣化物質(zhì)從切縫中吹走，達(dá)到切割材料的目的。選擇鈑金切割設(shè)備激光切割機(jī)的技巧激光切割是鈑金加工的一次工藝革命，是鈑金加工中的“加工中心”；激光切割柔性化程度高，切割速度快，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，為客戶(hù)贏得了廣泛的市場(chǎng)。激光切割無(wú)切削力，加工無(wú)變形；無(wú)刀具磨損，材料適應(yīng)性好；不管是簡(jiǎn)單還是復(fù)雜零件，都可以用激光一次精密快速成形切割；其切縫窄，切割質(zhì)量好、自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，沒(méi)有污染；可實(shí)現(xiàn)切割自動(dòng)排樣、套料，提高了材料利用率，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)效益好。該技術(shù)的有效生命期長(zhǎng)，目前在國(guó)外超過(guò)2毫米厚度的板材大都采用激光切割，許多國(guó)外的專(zhuān)家一致認(rèn)為今后30-40年是激光加工技術(shù)發(fā)展的黃金時(shí)期（是鈑金加工發(fā)展的方向）。一般來(lái)講，建議20mm以?xún)?nèi)的碳鋼板、10mm以?xún)?nèi)的不銹鋼板及亞克力、木板等非金屬材料切割推薦使用激光切割。激光切割機(jī)選型要考慮的因素很多，除了要考慮目前加工工件的最大尺寸、材質(zhì)、需要切割的最大厚度以及原材料幅面的大小外，更多的需要考慮未來(lái)的發(fā)展方向，比如，所做產(chǎn)品的技術(shù)改型后要加工的最大工件大小、鋼材市場(chǎng)所提供材料的幅面針對(duì)自己的產(chǎn)品哪種最省料，上下料時(shí)間等等。激光切割機(jī)的組成和決定切割質(zhì)量的工藝參數(shù)激光切割機(jī)系統(tǒng)一般由激光發(fā)生器、工作臺(tái)（機(jī)床）、（外）光束傳輸組件、微機(jī)數(shù)控柜、冷卻器和計(jì)算機(jī)（硬件和軟件）等部分組成。1、激光發(fā)生器對(duì)于激光切割機(jī)的用途而言，除了少數(shù)場(chǎng)合采用YAG固體激光器外，絕大部分采用電-光轉(zhuǎn)換效率較高并能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由于激光切割機(jī)工作時(shí)對(duì)光束質(zhì)量要求很高，所以不是所有的激光器都能用作切割的。2、數(shù)控切割機(jī)床由三部分組成，即工作臺(tái)（一般為精密機(jī)床）、光束傳輸系統(tǒng)（有時(shí)稱(chēng)外光路，即激光器發(fā)出的光束到達(dá)工件前整個(gè)光程內(nèi)光束的傳輸光學(xué)、機(jī)械構(gòu)件）和微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。按切割柜與工作臺(tái)相對(duì)移動(dòng)的方式，可分為以下三種類(lèi)型：（1）在切割過(guò)程中，光束（由割炬射出）與工作臺(tái)都移動(dòng)，一般光束沿Y向移，工作臺(tái)在X向移。（2）在切割過(guò)程中，只有光束（割炬）移動(dòng)，工作臺(tái)不移動(dòng)。（3）在切割過(guò)程中，只有工作臺(tái)移動(dòng)，而光束（割炬）則固定不動(dòng)。3、五軸機(jī)工業(yè)生產(chǎn)中有時(shí)遇到需要切割三維立體構(gòu)件的問(wèn)題，而一般的二軸、三軸激光切割機(jī)只能切割二維平面工件，這就需要裝備有機(jī)械手的切割機(jī)，即五軸機(jī)。4、激光沖切機(jī)多年來(lái)，國(guó)外發(fā)展了綜合激光切割機(jī)和機(jī)械沖孔技術(shù)的激光沖切機(jī)，這種機(jī)械對(duì)復(fù)雜形狀的工件用機(jī)械方法模沖出內(nèi)孔，然后用激光切割方法切出外緣和需要長(zhǎng)距離切割的線條。工件在切割前，對(duì)其進(jìn)行激光切割的可行性以及切割過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題要預(yù)先予以考慮。比如，此類(lèi)材料可否進(jìn)行激光切割？其切割的難點(diǎn)在哪里？是否需要對(duì)樣品進(jìn)行試割？如何達(dá)到切割的質(zhì)量和精度的要求？工件切割的基準(zhǔn)起始點(diǎn)放在哪里？等等。決定激光切割機(jī)切割質(zhì)量的因素很多，激光切割的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)過(guò)程中的主要因素實(shí)施高度控制，使切割出的工件充分滿(mǎn)足客戶(hù)的要求，并且重復(fù)性很好。這些主要因素由切割速度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體壓力、激光輸出功率等工藝參數(shù)構(gòu)成。 Nd:YAG晶體的主要用途Nd:YAG晶體（激光晶體）化學(xué)分子式：Y3-3XNd3xAl5O12 (x為Nd的摻雜濃度)中文化學(xué)名：摻釹釔鋁石榴石由于YAG晶體具有光學(xué)均勻性好、機(jī)械性能好、物化穩(wěn)定性高、熱導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是固體激光器的首選材料，因此廣泛用于工業(yè)、醫(yī)療、科研、通訊和軍事等領(lǐng)域。如激光武器、激光測(cè)距、激光醫(yī)療、激光美容、激光目標(biāo)指示、激光探測(cè)、激光打標(biāo)、激光加工（包括激光切割、激光打孔、焊接以及激光內(nèi)雕等）等等。發(fā)展制造業(yè)的主力軍激光加工金屬加工和電子產(chǎn)品制造是激光加工最大的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。分別占整個(gè)市場(chǎng)的1/3以上。在國(guó)內(nèi)，激光加工技術(shù)一直是國(guó)家重點(diǎn)支持和推動(dòng)應(yīng)用的一項(xiàng)高新技術(shù)，特別是政府強(qiáng)調(diào)要振興制造業(yè)，這就給激光加工技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇。因?yàn)樗婕皣?guó)家安全、國(guó)防建設(shè)、高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和科技前沿的發(fā)展，在國(guó)家制定中長(zhǎng)遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃時(shí)，又將激光加工列為關(guān)鍵支撐技術(shù)，這就把激光加工提升到很高的重視程度。中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)顧問(wèn)鄧樹(shù)森主任多次指出：要振興制造業(yè)，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)，振興制造業(yè)不是振興“車(chē)銑刨磨、鑄鍛熱焊”,急需多學(xué)科集成綜合設(shè)備（激光加工、超聲加工、輻射加工、電子束加工等），而激光加工是推動(dòng)制造業(yè)振興的主力軍。激光加工的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，產(chǎn)業(yè)規(guī)模也越來(lái)越大，激光技術(shù)對(duì)振興制造業(yè)有巨大的發(fā)展空間,工業(yè)領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越多地采用激光加工技術(shù),激光加工將伴隨科技創(chuàng)新的需要跨越發(fā)展。平面激光切割機(jī)的結(jié)構(gòu)按照切割頭與工作臺(tái)相對(duì)移動(dòng)的方式，數(shù)控激光切割機(jī)可分為光束固定形式即定光路、光束移動(dòng)形式即飛行光路和半固定半移動(dòng)混合形式的混合光路三種類(lèi)型。另外還有一種鉸接活動(dòng)臂固定光程飛行光束傳輸形式，被稱(chēng)為恒定飛行光路，簡(jiǎn)稱(chēng)為恒光路。采用飛行光路的切割機(jī)，在切割過(guò)程中，只有切割頭沿X、Y方向移動(dòng)，工作臺(tái)位置固定不動(dòng)。這類(lèi)切割機(jī)加工的板材尺度大、質(zhì)量大；設(shè)備占地面積小，加工工件無(wú)需夾緊，上、下料方便；機(jī)器加速性能佳，定位精度高。所以備受市場(chǎng)推崇，稱(chēng)為國(guó)際市場(chǎng)主流機(jī)型。平面切割機(jī)種類(lèi)很多，現(xiàn)代激光切割機(jī)常見(jiàn)的幾種典型結(jié)構(gòu)主要有龍門(mén)框架移動(dòng)式飛行光路結(jié)構(gòu)，橫梁移動(dòng)式飛行光路、橫梁倒掛移動(dòng)式飛行光路，懸臂移動(dòng)式飛行光路結(jié)構(gòu)，定梁龍門(mén)式半飛行光路，十字 工作臺(tái)移動(dòng)式的定光路，龍門(mén)式和懸臂式恒光路，機(jī)器人結(jié)構(gòu)形式和大幅面的機(jī)載式混合光路，激光柔性加工系統(tǒng)等。無(wú)論是哪種激光切割機(jī)都有自身的特點(diǎn)和優(yōu) 勢(shì)，用戶(hù)在選用設(shè)備時(shí)可根據(jù)自己的生產(chǎn)特點(diǎn)選配相應(yīng)的激光設(shè)備。就切割設(shè)備的結(jié)構(gòu)而言，床身大件的材料有鑄件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，還有大理石結(jié)構(gòu)、橫梁采用鋁合金鑄件或焊接件及其型材，其他部件還有選用工程塑料、玻璃鋼和不銹鋼等材質(zhì)的應(yīng)用等。設(shè)備所配置的激光器要根據(jù)用戶(hù)加工的性能、加工材料、形狀、尺寸等選取不同的激光器，可供選配的激光器分別有CO軸快流激光器、射頻板調(diào)試激光器、旋流激光器、固體激光器和光纖激光器等。從設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方式上，有X、Y軸選用單邊伺服電機(jī)配置相應(yīng)的減速機(jī)，用高精度的齒輪齒條驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；有X軸雙邊均選用伺服電機(jī)配置相應(yīng)的減速機(jī)，用高精度的齒輪齒條驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，有雙齒輪消除反向間隙的驅(qū)動(dòng)方式；有伺服電機(jī)配置高精度滾珠絲桿直接驅(qū)動(dòng)，采用盤(pán)式大慣量電機(jī)直接齒輪、齒條驅(qū)動(dòng)；還有采用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)方式。數(shù)控激光切割機(jī)通常所配置的導(dǎo)軌以高精度直線導(dǎo)軌為主，并配有自動(dòng)潤(rùn)滑裝置。單邊直線導(dǎo)軌為主導(dǎo)軌配以滾輪結(jié)構(gòu)更是一種性?xún)r(jià)比好的經(jīng)濟(jì)適用、調(diào)整方便的典型結(jié)構(gòu)。另一種結(jié)構(gòu)就是直接采用驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)軌組合為一體的驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)，安裝更簡(jiǎn)便，調(diào)試更方便，精度容易保證，只是造價(jià)偏高一點(diǎn)。Z軸通常采用高精度滾珠絲桿和直線導(dǎo)軌或驅(qū)動(dòng)單元，并配置高質(zhì)量的帶焦點(diǎn)高度位置自動(dòng)跟蹤的激光切割頭。通常Z軸均選用焦點(diǎn)位置自動(dòng)跟蹤的切割頭。如切割頭增加一個(gè)可控制聚焦鏡獨(dú)立移動(dòng)的F軸、添加有CNC控制的補(bǔ)償光路系統(tǒng)，以及采用可受控制改變聚焦曲率的光學(xué)鏡等措施。激光切割機(jī)的幾種效應(yīng)原理激光切割機(jī)的幾種效應(yīng)原理介紹：一、流體動(dòng)力效應(yīng)(hydrodynamiceffect)：譬如最新的鉺鉻YSGG激光(ErbiumChromium:Yttrium- Scandium-Gallium-Garnetlaser)，主要為激光激發(fā)水分子產(chǎn)生高速動(dòng)力的流體力學(xué)。水分子極易吸收此一波長(zhǎng)的激光能量，卻不至于破壞水分子的鍵結(jié)結(jié)構(gòu)。若其激光能量撞擊到水分子，則可使水分子激發(fā)成為具有高速動(dòng)能的狀態(tài)，此一流體動(dòng)能便能達(dá)到組織切割的良好效果，即是采用水分子作為組織切割之媒介。二、溫度效應(yīng)(thermaleffect)：軟組織之切割主要以此效應(yīng)來(lái)達(dá)成。組織吸收激光能量后溫度會(huì)升高，當(dāng)溫度在370C至600C時(shí)組織不會(huì)產(chǎn)生變化，一旦超過(guò)600C時(shí)即開(kāi)始凝固，可達(dá)到止血的效果，當(dāng)溫度超過(guò)1000C，細(xì)胞間的水分會(huì)被蒸發(fā)，剩下脫水的組織超過(guò)2000C以上時(shí)會(huì)被碳化。三、機(jī)械效應(yīng)(mechanicaleffect)：激光切割硬組織的能力不是來(lái)自溫度效應(yīng)，而是藉由能量將組織中的水蒸發(fā)(evaporation)，造成組織內(nèi)壓力(internalpressure)增高，在硬組織熔點(diǎn)未到達(dá)之前就造成組織的破裂(rupture)，這個(gè)現(xiàn)象特稱(chēng)之為微爆發(fā) (microexplosion)，和溫度效應(yīng)無(wú)直接相關(guān)。激光切割工藝中切割的優(yōu)點(diǎn)激光切割工藝中切割的優(yōu)點(diǎn)1、氧化熔化切割熔化切割一般使用惰性氣體，如果代之以氧氣或其它活性氣體，材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃，與氧氣發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生另一熱源，稱(chēng)為氧化熔化切割。2、熔化切割當(dāng)入射的激光束功率密度超過(guò)某一值后，光束照射點(diǎn)處材料內(nèi)部開(kāi)媽蒸發(fā)，形成孔洞。一旦這種小孔形成，它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金屬壁所包圍，然后，與光束同軸的輔助氣流把孔洞周?chē)娜廴诓牧蠋ё?。隨著工件移動(dòng)，小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。激光束繼續(xù)沿著這條縫的前沿照射，熔化材料持續(xù)或脈動(dòng)地從縫內(nèi)被吹走。3、控制斷裂切割對(duì)于容易受熱破壞的脆性材料，通過(guò)激光束加熱進(jìn)行高速、可控的切斷，稱(chēng)為控制斷裂切割。這種切割過(guò)程主要內(nèi)容是：激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域，引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴(yán)重的機(jī)械變形，導(dǎo)致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度，激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向產(chǎn)生。4、汽化切割在高功率密度激光束的加熱下，材料表面溫度升至沸點(diǎn)溫度的速度是如此之快，足以避免熱傳導(dǎo)造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。半導(dǎo)體激光器使用注意事項(xiàng)1、激光器工作時(shí)，要佩戴合適的防護(hù)器具（防護(hù)服、手套、防護(hù)鏡等），避免激光直射眼睛和皮膚，并注意被照射物體的反射、散射光可能對(duì)人造成的傷害。2、半導(dǎo)體激光器在使用、貯存、運(yùn)輸過(guò)程中要采取防靜電措施。操作人員、工作臺(tái)、烙鐵等一定要接地良好。3、必須保證激光器的驅(qū)動(dòng)電源在開(kāi)、關(guān)、調(diào)節(jié)、工作等過(guò)程中不產(chǎn)生尖峰脈沖、浪涌，并能夠屏蔽電網(wǎng)和空間電磁感應(yīng)引入的浪涌。4、半導(dǎo)體激光器應(yīng)在額定電流、額定功率下使用，若超額定電流或功率使用，會(huì)加速激光器退化或?qū)е录す馄鞯氖А?、 半導(dǎo)體激光器必須在指定的溫度范圍內(nèi)工作，保證良好的散熱或制冷。6、半導(dǎo)體激光器需要在規(guī)定的溫、濕度條件下使用、存儲(chǔ)、運(yùn)輸，并保證環(huán)境的潔凈度。避免各種由于環(huán)境和操作原因?qū)す馄髟斐傻奈廴尽?、光纖輸出的半導(dǎo)體激光器，在使用前必須對(duì)光纖連接頭端面進(jìn)行清潔處理，保證端面無(wú)污染；光纖如需彎折，彎曲直徑要大于300倍光纖芯徑，以避免光纖的損壞。激光調(diào)阻提升激光設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力某電子電器廠主要業(yè)務(wù)是為各種電氣產(chǎn)品提供配套服務(wù)，為了滿(mǎn)足家用電器、汽車(chē)和其它電氣產(chǎn)品的更高要求，他們的研發(fā)工作主要專(zhuān)注于縮小產(chǎn)品尺寸、提高響應(yīng)速度、延長(zhǎng)工作壽命和提高可靠性。問(wèn)題：在很多電路中對(duì)電阻的阻值要求十分精確，相對(duì)誤差要求達(dá)到千分之幾甚至萬(wàn)分之幾，而由于厚膜絲網(wǎng)印刷操作固有的不準(zhǔn)確性，基板