大家好,今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話題,就是關(guān)于激光器機(jī)械加工的工作原理的問(wèn)題,于是小編就整理了3個(gè)相關(guān)介紹激光器機(jī)械加工的工作原理的解答,讓我們一起看看吧。
激光加工的原理是什么?
激光加工是利用激光束對(duì)工件表面進(jìn)行材料去除、氣化或改變的加工方法。工件表面的材料吸收激光能量,達(dá)到升溫融化或氣化的狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的加工。
激光加工的原理是利用激光束的高能量密度和高聚焦性,使其可以精確控制加工位置和形狀,從而實(shí)現(xiàn)高精度、高速度和高質(zhì)量的加工效果。激光加工適用于金屬、塑料、陶瓷等材料,廣泛應(yīng)用于汽車零部件、電子器件、航空航天等領(lǐng)域。
什么是激光加工?
激光加工是一種利用高能量密度的激光對(duì)材料進(jìn)行加工的方法,相比較其它的加工方式,優(yōu)點(diǎn)在于精度高、高效率、高質(zhì)量等特點(diǎn)。
激光加工有:激光切割、激光焊接、激光打標(biāo)、激光鉆孔、激光沖孔等等。
原理 激光加工是將激光束照射到工件的表面,以激光的高能量來(lái)切除、熔化材料以及改變物體表面性能。 激光加工的特點(diǎn) 激光具有的寶貴特性決定了激光在加工領(lǐng)域存在的優(yōu)勢(shì):
①非接觸加工,無(wú)工具磨損,不需要中途更換,并其能量及其移動(dòng)速度均可調(diào),可實(shí)現(xiàn)多種加工;
②激光束能量密度高,加工速度快,工件變形小、熱影響區(qū)小,后續(xù)加工量??;
③它可加工材料范圍廣泛,可以對(duì)多種金屬、非金屬加工,特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)材料;
④激光束易于導(dǎo)向、聚焦;極易與數(shù)控系統(tǒng)配合對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行加工;
⑤易與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝組合,是一種極為靈活的加工技術(shù);
⑥使用激光加工,生產(chǎn)效率高,質(zhì)量可靠,經(jīng)濟(jì)效益好;
激光雕刻加工是激光系統(tǒng)最常用的應(yīng)用。根據(jù)激光束與材料相互作用的機(jī)理,大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學(xué)反應(yīng)加工兩類。
激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產(chǎn)生的熱效應(yīng)來(lái)完成加工過(guò)程,包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光鐳射打標(biāo)、激光鉆孔和微加工等;光化學(xué)反應(yīng)加工是指激光束照射到物體,借助高密度激光高能光子引發(fā)或控制光化學(xué)反應(yīng)的加工過(guò)程。包括光化學(xué)沉積、立體光刻、激光雕刻刻蝕等。激光加工是利用光的能量經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后在焦點(diǎn)上達(dá)到很高的能量密度,靠光熱效應(yīng)來(lái)加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小,可加工各種材料。
用激光束對(duì)材料進(jìn)行各種加工,如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。
某些具有亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)的物質(zhì),在外來(lái)光子的激發(fā)下會(huì)吸收光能,使處于高能級(jí)原子的數(shù)目大于低能級(jí)原子的數(shù)目——粒子數(shù)反轉(zhuǎn),若有一束光照射,光子的能量等于這兩個(gè)能相對(duì)應(yīng)的差,這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生受激輻射,輸出大量的光能。
大功率激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理?
大功率激光器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理是多樣的,以下是一種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)和原理:
1. 激光介質(zhì)和激光能量轉(zhuǎn)換:大功率激光器通常***用固體、氣體或半導(dǎo)體等作為激光介質(zhì)。當(dāng)激光介質(zhì)受到外界能量(電流、光束等)的激發(fā),激活介質(zhì)分子或原子,使其處于激發(fā)態(tài)。
2. 激發(fā)裝置:大功率激光器的激發(fā)裝置通常包括激發(fā)電路和能量輸送系統(tǒng)。激發(fā)電路提供能夠使激光介質(zhì)處于激發(fā)態(tài)所需的電流、電壓或其他激發(fā)方式。能量輸送系統(tǒng)負(fù)責(zé)將能量從激發(fā)裝置傳遞到激光介質(zhì)。
3. 光學(xué)腔和增益媒質(zhì):光學(xué)腔是激光器的一個(gè)重要部分,它包括具有高反射率和低反射率涂層的反射鏡。增益媒質(zhì)是激光介質(zhì)中能夠放大光信號(hào)的部分。在光學(xué)腔中,光信號(hào)在增益媒質(zhì)中來(lái)回反射,通過(guò)受激輻射的過(guò)程得到放大。
4. ***設(shè)備:大功率激光器通常還包括***設(shè)備,如冷卻系統(tǒng)、光束整形裝置和光束引導(dǎo)系統(tǒng)等。冷卻系統(tǒng)用于保持激光器的工作溫度,以防止過(guò)熱引起故障。光束整形裝置用于調(diào)整激光束的形狀和方向。光束引導(dǎo)系統(tǒng)用于準(zhǔn)確引導(dǎo)和聚焦激光束。
在工作原理上,大功率激光器一般***用受激輻射的原理。當(dāng)激光介質(zhì)處于激發(fā)態(tài)時(shí),外界光信號(hào)或電流通過(guò)受激輻射的過(guò)程使激光介質(zhì)中的激發(fā)態(tài)粒子向基態(tài)躍遷,放出光子并放大光信號(hào)。這些光子通過(guò)光學(xué)腔的來(lái)回反射,在增益媒質(zhì)中不斷受到受激輻射的作用,從而得到放大。最終形成一束具有高功率和高單色性的激光束。
到此,以上就是小編對(duì)于激光器機(jī)械加工的工作原理的問(wèn)題就介紹到這了,希望介紹關(guān)于激光器機(jī)械加工的工作原理的3點(diǎn)解答對(duì)大家有用。