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激光设备-工业激光加工设备简要概述

   激光设备包含种类很多,在我国激光设备应用中所占比例最大的是光存储设备,激光测距设备,激光医疗设备,激光加工设备 ,本文主要介绍的是激光设备中四种最常用的工业激光设备产品。
   工业激光设备主要有四种基本激光加工设备:激光打标机、激光雕刻机、激光焊接机、激光切割机,除此之外还有激光热处理机、激光打孔机等。根据激光设备的使用对象,还有许多相应的激光加工设备专业机型,如钮扣专用激光打标机,雷管专用激光编码机,轴承专用激光编码机、晶振专用激光打标机、缸套激光专用热处理机等激光设备。
下面我们将对上述四种基本工业激光设备做简要概述,以便你了解:
(一)激光打标机
激光打标是目前工业产品标记的最先进技术。激光打标时与工件不接触,对工件表面不产生任何机械形变,高速打标可在生产线上实现在线实时打标。具有打标精度高,加工速度快等独特优点,可在平面、弧面及飞行物上打印各种文字、符号、图案、序列号、条形码及二维码,特别适用于硬、脆、软产品。已广泛应用于电子工业、汽车工业、医疗产品、五金工具、家用电器、日常用品、标签技术、航空工业、证件卡片、珠宝加工、仪器仪表以及广告标牌等。典型应用包括各类金属和非金属材料及产品表面的打标,如不锈钢、铝合金、有机玻璃、陶瓷、塑料、合成材料、木材、橡胶皮革、纸品、电容、电感、印制电路板、集成电路、电器接插卡、各类仪表和控制面板、钮扣、化妆品包装、食品包装、文具、工艺品、香烟、雷管、轴承、齿轮、活塞环等。 
   在激光打标机中,目前主要使用二氧化碳激光器、灯泵Nd:YAG激光器和二极管泵浦固体激光器。我国自己可以生产上述激光器,但国产的二氧化碳激光器和激光二极管达不到工业化的要求,基本依赖进口。打标机中的有些关键元器件,如Q开关和扫描电机也以进口为主,但国产的激光打标机基本能满足工业化使用要求,可以替代进口。
(二)激光雕刻机
激光雕刻机通常是由二氧化碳激光器、专用激光雕刻软件、自动控制系统和精密机械组成,属于低价位的高科技激光产品,电脑排版、激光雕刻、字体丰富,自动化程度高,具有雕刻速度快、操作方便等独特优点。广泛应用于印章、奖牌奖杯制作、礼品及广告等行业,如在牛角、塑料、有机、木头、储墨垫、原子印章、橡胶等材料上方便地刻制各类印章;雕刻、切割各类标牌;在竹板或木头上雕刻各类文字、图形等。国产的封离式二氧化碳激光器虽然寿命较短,但价格仅为国外同类产品的10%左右,产品性能基本上能满足市场要求,因此该类激光雕刻机仍然得到了最广泛的应用,特别是在印章行业。

(三)激光焊接机

激光具有良好的单色性、方向性、相干性和聚集性能,非常适合焊接加工,由激光电源控制和泵浦脉冲氙灯,使谐振腔产生一定功率和能量的脉冲激光束,经过扩束聚焦等光学系统照射被焊工件,使其熔融而达到焊接目的。激光焊接工艺能够向工件传输高于10KW/mm2的能量密度,因此能够形成深宽比较大的、小孔状的熔深。激光焊接通过辐射吸收产生液态熔池,并使之长到理想尺寸,然后沿固体界面移动熔池,消除被焊机构件间的初始缝隙,形成高质量焊缝。目前,激光焊接机主要使用大功率二氧化碳激光器和脉冲Nd:YAG激光器,利用光纤耦合或光学镜片聚焦,使用方便,激光头可以远离焊接区,激光器性能稳定可靠,寿命长,已广泛应用于激光加工车间和自动化生产线,行业包括电子、航空航天、化工、五金等,被焊接的材料和产品有不锈钢、铝合金、压力容器、钽电容、电子枪、锂离子电池、压力传感器、光纤耦合器件、航空航天用的各类金属密封盒或容器等。

(四)激光切割机
激光切割是用聚焦而成的高能量激光束将工件熔化或汽化,并用辅助气体将熔化或氧化物吹出而形成切口。激光切割是激光加工中发展最成熟、应用最广泛的激光加工技术之一。激光切割具有以下优点:切缝窄,节省切割材料,还可以切不穿透的盲槽;能方便地切割易碎、脆、软、硬材料和合成材料;切割速度高;无工具磨损;易于数控或计算机控制;噪音低,无公害。目前激光切割机中主要使用大功率二氧化碳激光器和Nd:YAG激光器,使用计算机CNC软件控制工件或激光束运动,辅以高压气体。在国外主要使用大功率轴流二氧化碳激光器,而国内轴流二氧化碳激光功率一般低于2000瓦,因而大多使用大功率横流二氧化碳激光器加上选模技术。激光切割技术已广泛应用于汽车摩托车、钢铁冶金、礼品制造和航空航天等行业,适合于切割碳钢和不锈钢等金属和塑料、有机玻璃、木头、印制电路板等非金属材料。
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