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大有可为的激光加工技术
激光加工技术是一门新兴加工技术,并以飞快的步伐进入世界各国加工领域,在焊接、切割、打孔和材料表面热处理中发挥出越来越大的作用。
激光是一种强大的受激光能,当发射激光的器件,受到外部高能闪光辐照和激发后,就可发出高单色性及准直性极强的高温、高亮度激光束。利用激光的高温和准直性可以加工材料与零件。自从1960年,美国科学家梅门首次从红宝石固体激光器中获得激光以来,经几十年,各种名目繁多的激光器已多达几百种,按大类分,有固体激光器、气体激光器、准分子激光器、X射线激光器和Y(伽马)射线激光器等。用于加工工业中的激光器,大部份是固体激光器和气体激光器。
目前有轻型激光器和重型激光器,前者功率为十至几百瓦;后者功率为几千至几十千瓦。当今,世界最大激光器的输出功率已达十亿千瓦,光温高达上万摄氏度;在这样高温的作用下,任何物质都要化为灰烬。
轻型激光器多用于加工薄而质轻的材料与零件。电子工业的陶瓷衬底犷切割和打孔,钟表工业给宝石轴承打孔;另外,在切割薄的金属及布料、切割塑料及木材中,均能获得较高的加工效率。这类激光器之一的气体激光器(氢和二氧化碳激光器),可连续发出激光束,最细光束达几微米至几分之一毫米。红宝石激光器,主要有钦玻璃激光器和掺钦忆铝石榴石激光器,通常发出脉冲式激光,每秒钟发出几千个脉冲;掺钦忆铝石榴石激光器,既能发射脉冲式激光,又能产生连续式激光,可对金属进行焊侧刚接、切割、打孔和热处理。
重型激光器比轻型激光器输出的功率更大,使用范围更为广泛。这类激光器多为气体激光器,如二氧化碳激光器可以发出连续激光来;一般一台20千瓦的重型激光器,可以完成金属管道的焊接,汽车零件的焊接;大型发动机曲轴与汽缸的热处理,使其表面淬火,增加耐磨的性能。
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