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激光技術 激光技術哪個國家最先進( 二 )

生活百科技術


激光快速成型：
用激光制造模型時用的材料是液態光敏樹脂 ，  它在吸收了紫外波段的激光能量后便發生凝固 ，  變化成固體材料 。把要制造的模型編成程序 ，  輸入到計算機 。激光器輸出來的激光束由計算機控制光路系統 ， 使它在模型材料上掃描刻劃 ，  在激光束所到之處 ，  原先是液態的材料凝固起來 。激光束在計算機的指揮下作完掃描刻劃 ，  將光敏聚合材料逐層固化 ， 精確堆積成樣件 ， 造出模型 。所以 ，  用這個辦法制造模型 ，  速度快 ，  造出來的模型又精致 。該技術已在航空航天、電子、汽車等工業領域得到廣泛應用 。
激光切割：
激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中 ， 可大大減少加工時間 ， 降低加工成本 ， 提高工件質量 。脈沖激光適用于金屬材料 ， 連續激光適用于非金屬材料 ， 后者是激光切割技術的重要應用領域 。但激光在工業領域中的應用是有局限和缺點的 ， 比如用激光來切割食物和膠合板就不成功 ， 食物被切開的同時也被灼燒了 ， 而切割膠合板在經濟上還遠不合化算 。
隨著激光產業的飛速發展 ， 相關的激光技術與激光產品也日趨成熟 。在激光切割機領域 ， 目前呈現出YAG固體激光切割機、CO2激光切割機雙足鼎力 ， 光纖激光切割機后來居上的局勢 。
YAG固體激光切割機具有價格低、穩定性好的特點 ， 但能量效率低一般<3% ， 目前產品的輸出功率大多在600W以下 ， 由于輸出能量小 ， 主要用于打孔和點焊及薄板的切割 。它的綠色的激光束可在脈沖或連續波的情況下應用 ， 具有波長短、聚光性好適于精密加工特別是在脈沖下進行孔加工最為有效 ， 也可用于切削、焊接和光刻等 。YAG固體激光切割機激光器的波長不易被非金屬吸收 ， 故不能切割非金屬材料 ， 且YAG固體激光切割機需要解決的是提高電源的穩定性和壽命 ， 即要研制大容量、長壽命的光泵激勵光源 ， 如采用半導體光泵可使能量效率大幅度地增長 。
CO2激光切割機 ， 可以穩定切割20mm以內的碳鋼 ， 10mm以內的不銹鋼 ， 8mm以下的鋁合金 。CO2激光器的波長為10.6um ， 比較容易被非金屬吸收 ， 可以高質量地切割木材、亞克力、PP、有機玻璃等非金屬材料 ， 但是CO2激光的光電轉化率只有10%左右 。CO2激光切割機在光束出口處裝有噴吹氧氣、壓縮空氣或惰性氣體N2的噴嘴 ， 用以提高切割速度和切口的平整光潔 。為了提高電源的穩定性和壽命 ， 對于CO2氣體激光要解決大功率激光器的放電穩定性 。根據國際安全標準 ， 激光危害等級分4級 ， CO2激光屬于危害最小的一級 。
光纖激光切割機由于它可以通過光纖傳輸 ， 柔性化程度空前提高 ， 故障點少 ， 維護方便 ， 速度奇快 ， 所以在切割4mm以內薄板時光纖切割機有著很大的優勢 ， ；但是受固體激光波長的影響它在切割厚板時質量較差 。光纖激光器激光切割機的波長為1.06um ， 不易被非金屬吸收 ， 故不能切割非金屬材料 。光纖激光的光電轉化率高達25%以上 ， 在電費消耗、配套冷卻系統等方面光纖激光的優勢相當明顯 。根據國際安全標準 ， 激光危害等級分4級 ， 光纖激光由于波長短對人體由于是眼睛的傷害大 ， 屬于危害最大的一級 ， 出于安全考慮 ， 光纖激光加工需要全封閉的環境 。光纖激光切割機作為一種新興的激光技術 ， 普及程度遠遠不如CO2激光切割機 。
激光焊接
激光束照射在材料上 ，  會把它加熱至融熔 ，  使對接在一起的組件接合在一起 ，  即是焊接 。激光焊接 ， 用比切割金屬時功率較小的激光束 ， 使材料熔化而不使其氣化 ， 在冷卻后成為一塊連續的固體結構 。激光焊接技術具有溶池凈化效應 ， 能純凈焊縫金屬 ， 適用于相同和不同金屬材料間的焊接 。由于激光能量密度高 ， 對高熔點、高反射率、高導熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利 。因為用激光焊接是不需要任何焊料的 ， 所以排除了焊接組件受污染的可能;

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