激光束加工：定义、结构、工作原理、优势、应用

在本文中，我们将研究什么是激光加工 ?以及其定义、零件或结构、工作原理、优点、缺点和应用等子主题。

LASER：代表Light Amplification Stimulated Emission of Radiation .

不同类型的激光是固态、气体和半导体 .在加工和焊接所需的高功率激光器中，使用固态激光器。

我们将深入研究。让我们先从定义开始，

激光加工定义：

激光束加工是一种非常规加工工艺，其中工件通过激光加工工艺打孔。为了从工件上去除材料，该过程使用了热能。

现在我们正在转向建筑或主要零件，所以

激光束加工零件或结构：

激光加工由以下主要部分组成：

• 电源
• 电容器
• 闪光灯
• 反光镜
• 激光光束
• 红宝石水晶
• 镜头
• 工件

电源：

向系统提供电流或功率。高压电源系统用于激光束加工。在激光加工材料的反应开始后，它将为系统提供初始功率。有高压电源，可以轻松启动脉冲

电容器：

在循环的主要部分，电容器组在闪光过程中充电和释放能量。电容采用脉冲方式充放电。

闪光灯：

电弧灯用于产生极其强烈的白光，这是一种相干的高强度光束。它充满气体，电离形成巨大的能量，使工件材料熔化和汽化。

反光镜：

反射镜主要有内部和外部两种。内镜也称为谐振器，用于产生维持和放大激光束。用于将激光束引向工件。

激光光束：

它是激光在轰击活性物质产生的光的相干性的基础上，通过光学放大过程产生的辐射束。

红宝石：

红宝石激光器产生一系列深红色的相干脉冲。它是通过种群倒置的概念来实现的。它是一种三能级固体激光器。

镜头：

透镜用于将激光束聚焦到工件上。激光先进入扩束镜，再进入准直镜，使光线平行，扩束镜将激光束扩束到所需的尺寸。

工件：

工件可以是金属的或非金属的。在这种加工过程中，可以加工任何材料。

激光束加工工作原理：

激光加工是基于激光和电能到光能和热能的转换或过程。

原子模型中带负电的电子在轨道路径中围绕带正电的原子核旋转。它取决于电子数量、电子结构、相邻原子和电磁场。

电子的每个轨道都与不同的能级相关。在此，原子被认为在绝对零温度下处于地平面，所有电子都占据其最低势能。

基态的电子通过吸收能量转移到更高的能量状态，例如高温下电子振动的增加。

在导致放电的端部施加高压并形成气体等离子体。由于能量转换，将发生种群反转和激射作用。

激光器有一个 100% 反射器，另一个是部分反射器。反射器 100% 引导气体管内的光子，部分反射器仅允许部分激光束用于材料加工。

产生的激光束聚焦在必须加工的工件上。当激光撞击工件时，热能会撞击到工件上。

这将加热然后熔化、汽化，最后，材料将从工件上移除。因此激光加工是一种热材料去除工艺，它使用相干光束非常精确地加工工件。

在激光加工过程中，MRR（Material Removal Rate，材料去除率）取决于所使用的波长，因为它将决定照射在其上的能量大小。

激光加工工作视频：

激光束加工应用：

激光束加工的用途或应用是：

• 激光加工用于制作非常小的孔，焊接不导电和耐火材料。
• 最适用于导电率低的脆性材料以及陶瓷、布料和木材。
• 激光加工还用于外科手术、微钻孔操作。
• 医学科学中的光谱科学和摄影。
• 它也用于大规模宏观加工生产。
• 为薄和硬材料切割复杂的轮廓。
• 用于制作小孔。示例：婴儿喂食器的乳头。

激光加工优势：

激光束加工的以下优点是：

• 在激光束加工中，也可以加工包括非金属在内的任何材料。
• 可以加工精度很高的极小孔。
• 刀具磨损率非常低。
• 工作没有机械力。
• 可以轻松加工塑料、橡胶等软材料。
• 这是一种非常灵活且易于自动化的机器。
• 热影响区很小。
• 激光加工可提供非常好的表面光洁度。
• 可以焊接热处理和磁性材料，而不会失去其特性。
• 可以确保在工件上的精确定位.

激光加工缺点：

激光加工的缺点是：

• 激光加工不能用于生产盲孔，也不能钻太深的孔。
• 加工的孔不圆不直。
• 资金和维护成本高。
• 存在安全隐患问题。
• 激光束加工的整体效率较低。
• 仅限于薄板。
• 金属去除率也低。
• 闪光灯寿命短。
• 在此过程中去除的金属量有限。