浅谈激光加工技术的发展及应用
浅谈激光烧蚀技术的应用及研究进展
浅谈激光烧蚀技术的应用及研究进展
作者:宫琳琳李爽
来源:《科技资讯》2014年第04期
摘要:随着激光技术的发展,当今社会激光烧蚀技术越来越受到了人们的关注。本文主要介绍了几种激光烧蚀技术的不同应用,以及对激光烧蚀技术的进展做了简单的研究。
关键词:烧蚀等离子体聚合物
中图分类号:O657.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)02(a)-0019-01
激光烧蚀技术是通过飞秒-纳秒量级的脉冲激光来将材料表面烧蚀,已经被广泛应用于微加工、外科手术、X射线激光、生物分子质谱以及一些艺术品修复/清洁等领域;对激光烧蚀产生的等离子体的光学/光谱诊断是研究等离子体动力学的主要方法之一。
1 激光烧蚀技术的应用
1.1 激光烧蚀光谱(LAS、LIBS)技术的应用
近年来光谱领域发展迅速,其中激光烧蚀光谱技术是其中一种比较崭新的分析手段。该技术主要是通过聚焦强激光束激发样品靶面,产生高温等离子体,通过测定等离子体冷却过程中发射光谱的波长与强度来进行定量分析、元素定性。激光烧蚀光谱技术虽然对于痕量元素的分析能力不足,但是该技术并不需要对样品进行繁琐的化学处理,具有破坏性小,具有快速、实时、可远程监测等特点,被广泛应用于地质、冶金、核工业、材料、燃料能源、生物医药等领域;电感耦合等离子体质谱(ICP2MS)
分析技术是一种公认的高灵敏度、强有力的、多元素及同位素分析技术。
1.2 激光烧蚀技术在微纳米材料制备中的应用
激光与靶材相互作用后,周围的物理空间便可粗略的分为高温高压等离子体聚集区、液相区和固相区三个区域,如图1所示。等离子体聚集区是由离子、电子以及未电离的中性粒子集合组成,整体呈现电中性,该区域对激光能量的传输障碍比较小。液相区是靠近等离子聚集区的熔融层,材料处于液态或固-液共存态。靠近液相区的是固相区,该区域虽然也吸收了激光能量,能使温度升高,但是能量强度不足以使该层进行熔化。基于激光烧蚀技术制备的各类材料的生长过程,如一维纳米线和零维纳米颗粒、二维薄膜等,几乎都是通过应用高温高压等离子体的成核、生长所完成。因此,激光烧蚀产生的高温高压等离子体在激光烧蚀技术制备微纳米材料中起着重要的作用。
激光焊接技术原理及其应用论文
浅谈激光焊接技术原理及其应用
【摘要】激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一,本文分析了激光焊接的基本原理,介绍了激光焊接的应用领域。
【关键词】激光焊接技术;原理;应用
一、激光焊接技术的基本原理
激光焊接就是以激光为热源进行的焊接。激光是一束平行的光,用抛物面镜或凸透镜聚光,可以得到高的功率密度。与电弧焊接的功率密度102~104kw/cm比较,聚集的激光束可以得到105~108kw 左inz的功率密度。用功率密度高的热源进行焊接,可以得到熔深较大的焊缝。激光焊接可以得到与电子束焊接同样熔深的焊缝。激光焊接可使表面温度迅速上升,激光照射完后迅速冷却,可以进行熔融或非熔融的表面处理。当功率密度大于103kw/c耐时,可进行熔深较大的焊接。这时,在大气中熔融金属容易被氧化。因此,要用ar、he、co,等气体密封焊接部位。尤其是提高功率密度时,瞬间从光束中熔融金属被排出,这时若辅以高压气体吹扫,可促进熔融金属排出,适宜进行开孔或切断。激光焊接最大的特点是选择适合的焊接材料和功率密度,可以得到稳定的焊接形态。激光焊接有两种基本方式:传导焊与深熔焊。这两种方式最根本的区别在于:前者熔池表面保持封闭,而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小,因为激光束的辐射没有穿透被焊材料,所以,在传导焊过程中焊缝不易被气体侵人;而深熔焊时,小孔的不断关闭能导致气孔的产生。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程
中相互转换,由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式
激光加工技术的发展和应用
激光加工技术的发展和应用
激光加工技术是一种高精度、高效率的加工方式,随着科学技术的不断进步,
激光加工技术在工业制造、医疗、通信等领域得到广泛应用。本文将从发展历程、工艺特点、应用领域几个方面来探讨激光加工技术的发展和应用。
一、发展历程
激光加工技术起源于20世纪60年代,当时我们还没有现在所熟知的连续激光器,只有脉冲激光器。脉冲激光器能够产生高能量密度的光束,用于切割、打孔等加工操作。激光加工技术的发展主要依赖于光学、电子等各方面技术的发展,随着科技的进步,激光器出现了许多新的形态,如CO2激光器、光纤激光器、半导体
激光器等。同时,激光加工技术也不断发掘新的加工方法,如激光刻蚀、激光沉积、激光转移等。
二、工艺特点
激光加工技术与传统加工技术的主要区别在于:激光加工是利用光束将工件表
面局部加热,使其融化、气化或发生化学反应,实现加工形状的改变。这一特点使激光加工具有以下几个突出的优点:
1.高精度:激光加工可精确控制激光束的能量密度和加工轨迹,从而获得高精
度的加工结果。
2.高效率:激光加工速度快,工艺质量好,且节省能源和材料。
3.灵活性:激光加工不受材料硬度、形状等限制,可对各种材料进行加工,且
加工形式多样,如切割、打孔、雕刻、焊接等。
4.环保:激光加工没有污染、噪音和振动,可以实现工艺无废。
三、应用领域
激光加工技术在众多领域得到了广泛应用,主要包括以下几个方面:
1.工业制造
激光加工技术在工业制造中几乎涵盖了所有的制造行业,例如,汽车制造、手
机制造、空调制造、家电制造等。激光加工技术可以用于零部件的切割、作标、打孔等操作,还可以用于三维打印、表面改性等方面。
浅谈激光熔覆技术研究进展
浅谈激光熔覆技术研究进展
一、本文概述
激光熔覆技术,作为一种先进的表面工程技术,自其诞生以来,就因其在材料改性、表面强化和零件修复等方面的独特优势,受到了广泛的关注和研究。该技术利用高能激光束将涂层材料快速熔化并与基材形成冶金结合,从而实现对基材表面的强化和改性。随着科学技术的不断发展,激光熔覆技术在基础理论、材料体系、工艺技术和应用领域等方面都取得了显著的进展。
本文旨在全面概述激光熔覆技术的研究进展,通过梳理国内外相关文献和研究成果,分析激光熔覆技术的最新发展动态和趋势。文章将首先介绍激光熔覆技术的基本原理和特点,然后重点讨论激光熔覆材料的研究现状,包括涂层材料的种类、性能要求及制备方法。接着,文章将探讨激光熔覆工艺技术的优化与创新,包括激光参数、送粉方式、预热处理等因素对熔覆层质量的影响。文章将展望激光熔覆技术在不同领域的应用前景,尤其是在航空航天、汽车制造、生物医学等领域的应用潜力。
通过本文的阐述,希望能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考,推动激光熔覆技术的进一步发展和应用。
二、激光熔覆技术原理及特点
激光熔覆技术是一种先进的表面工程技术,它利用高能激光束对基材表面进行快速加热,使预置的涂层材料在基材表面熔化并与基材形成冶金结合。这种技术结合了激光技术和冶金技术的优点,能够在短时间内实现材料的快速熔化和凝固,从而改善基材的表面性能。
激光熔覆技术的原理主要包括激光与物质的相互作用、涂层材料的熔化和铺展、以及熔池的形成与凝固等过程。在激光束的作用下,涂层材料迅速熔化,并与基材表面形成熔池。随着激光束的移动,熔池逐渐铺展并填充基材表面的缺陷和不平整处。随后,熔池迅速冷却并凝固,形成与基材牢固结合的涂层。
浅谈激光烧蚀技术的应用及研究进展
浅谈激光烧蚀技术的应用及研究进展
作者:宫琳琳李爽
来源:《科技资讯》 2014年第4期
宫琳琳李爽
(山东协和学院山东济南 250000)
摘要:随着激光技术的发展,当今社会激光烧蚀技术越来越受到了人们的关注。本文主要
介绍了几种激光烧蚀技术的不同应用,以及对激光烧蚀技术的进展做了简单的研究。
关键词:烧蚀等离子体聚合物
中图分类号:O657.3 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2014)02(a)-0019-01
激光烧蚀技术是通过飞秒-纳秒量级的脉冲激光来将材料表面烧蚀,已经被广泛应用于微加工、外科手术、X射线激光、生物分子质谱以及一些艺术品修复/清洁等领域;对激光烧蚀产生
的等离子体的光学/光谱诊断是研究等离子体动力学的主要方法之一。
1 激光烧蚀技术的应用
1.1 激光烧蚀光谱(LAS、LIBS)技术的应用
近年来光谱领域发展迅速,其中激光烧蚀光谱技术是其中一种比较崭新的分析手段。该技
术主要是通过聚焦强激光束激发样品靶面,产生高温等离子体,通过测定等离子体冷却过程中
发射光谱的波长与强度来进行定量分析、元素定性。激光烧蚀光谱技术虽然对于痕量元素的分
析能力不足,但是该技术并不需要对样品进行繁琐的化学处理,具有破坏性小,具有快速、实时、可远程监测等特点,被广泛应用于地质、冶金、核工业、材料、燃料能源、生物医药等领域;电感耦合等离子体质谱(ICP2MS)
分析技术是一种公认的高灵敏度、强有力的、多元素及同位素分析技术。
1.2 激光烧蚀技术在微纳米材料制备中的应用
激光与靶材相互作用后,周围的物理空间便可粗略的分为高温高压等离子体聚集区、液相
浅谈激光熔覆技术
浅谈激光熔覆技术
激光熔覆技术是一种先进的表面处理技术,它通过将激光聚焦于工件表面进行熔化,然后再将熔化金属喷射到基底金属表面从而实现涂覆,从而实现对工件表面进行改性的目的。该技术在汽车制造、航空航天、船舶制造等领域有着广泛的应用,因为它可以显著提高工件表面的性能,例如附着力、耐磨性和抗腐蚀性等。
激光熔覆技术的优势主要体现在其对材料的高能量输入和局部加热的特性上。通过激光束的聚焦,可以实现对金属表面的快速加热和熔化,使得涂覆材料与基底金属之间能够充分融合并形成均匀、致密的涂层。与传统的喷涂技术相比,激光熔覆技术具有更高的能量密度和更精细的加热控制能力,能够有效减少热影响区和热影响深度,从而降低了工件的变形和残余应力,提高了涂层的质量和性能。
激光熔覆技术还具有高效、节能的特点。由于激光束的能量可以被准确控制和聚焦,因此可以实现对涂覆材料的局部加热和熔化,避免了整个工件表面的加热和熔化,减少了能量的浪费。激光熔覆技术还可以通过自动化设备实现高速涂覆,提高了生产效率和降低了成本。
除了以上的优势之外,激光熔覆技术还可以实现对基底金属和涂覆材料之间的冶金交互,从而形成更加牢固的结合界面。在熔融状态下,涂覆材料与基底金属之间可以发生溶解和扩散,使得它们之间相互渗透和合金化,从而增强了两者之间的结合力和相容性。这种冶金交互效应可以有效提高涂层的附着力和耐磨性,延长工件的使用寿命。
在实际应用中,激光熔覆技术通常可以实现对金属、陶瓷、金属基复合材料等材料的涂覆。对于金属材料,常见的涂覆材料包括钴基合金、镍基合金、铬铝合金等高温合金材料;对于陶瓷材料,则通常采用氧化铝、碳化硅等硬质材料;而对于金属基复合材料,则可以实现对纤维增强复合材料的表面涂覆。不同的涂覆材料可以实现对工件表面不同性能的改善,例如提高抗磨损性能、提高高温性能、提高耐蚀性能等。
浅谈激光抛光技术及应用
浅谈激光抛光技术及应用
作者:赵炎武
来源:《科学与信息化》2017年第24期
摘要激光抛光是工业制造精密度需求日益提高、伴随着激光技术的不断发展而出现的一种新型材料表面处理技术,它是用某一特定能量密度和波长的激光束辐照在特定工件表面,使其表面一薄层物质熔化或蒸发而获得光滑表面。激光抛光能够完成抛光传统抛光工艺很难或根本不可能实现的、具有非常复杂结构的表面,而且提供了自动流水线加工的可能,所以它是一种对新型材料加工有着长远发展空间的工业技术[1]。
关键词激光抛光;技术;发展
1 抛光机理
当材料表面有激光束聚焦时,很短的时间内,在近表面区域有大量的热积累,这就会使材料表面温度迅速升高,当温度达到材料的熔点时,近表面层开始熔化,当温度继续升高达到材料的沸点时,近表面层就开始蒸发,而材料基体的温度基本保持在室温。当以上物理变化过程主要为熔化时,因为材料表面熔化部分各处曲率半径的不同,使熔融的材料向曲率低(即曲率半径大)的地方流动,至各处的曲率趋于一致。同时,固态和液态临界处快速凝固,最终获得理想光滑的表面。在这个过程中,如果材料处于熔融状态的时间过长的话,熔化层就会向深处扩展,材料的整体外观和机械性能也会随之降低。因此,激光束和特定材料的相互作用必须产生一个高的温度梯度,促进材料快速加热和冷却,熔化极限(melting threshold),熔深和材料处于熔化状态的时间(melting duration)取决于入射光束和材料相互作用过程中不同的参数。当上述物理变化过程主要为蒸发时,激光抛光的实质就是去除材料表面一薄层物质[2]。
激光微加工技术的发展与应用
激光微加工技术的发展与应用
激光微加工技术是一种高精度、高效率、非接触、无模具、可任意加工形状的先进制造技术。随着激光技术、计算机技术、光学技术、材料科学技术等各类技术的发展,激光微加工技术已经被广泛应用于航天、机械、电子、医疗、生物、汽车等领域。
一、激光微加工技术的发展历程
激光微加工技术起源于20世纪60年代,随着激光技术的发展,其应用领域不断地扩大,发展历程如下:
1. 1961年,提出激光的概念。
2. 1963年,实现了激光的第一次连续液体激光。
3. 1967年,实现了连续固体激光器。
4. 1970年,第一次应用激光对材料进行切割。
5. 1973年,第一次用激光进行微电子加工处理。
6. 1980年,利用激光制造了第一台瑞士机器人。
7. 1985年,利用激光微焊、切割、打孔、刻蚀等工艺制造出了第一块硅片。
8. 1990年,发展出了调制激光微加工技术,利用这项技术成功地制造了微型零件。
9. 1995年,利用激光对电子元器件进行直接加工的技术获得突破。
二、激光微加工技术的应用领域
随着激光微加工技术的不断发展和研究,越来越多的应用领域被开发出来,已经被广泛应用,具有以下特点:
1. 航空航天领域
激光微加工技术的高精度和高效率使得其在航空和航天领域得到了广泛的应用。激光微加工技术可以制造出高精度的零部件和模型,可以大幅降低制造成本和提高效率。
2. 机械制造领域
激光微加工技术在机械制造领域得到了广泛的应用,可制造出高精度和高强度
的零部件和模型。例如,利用激光微加工技术可以制造出飞机、车、火箭等的零部件和原型。同时,激光微加工技术还可以加工各种新材料,高效率、高质量的加工过程使得其在机械制造领域有着广泛的应用前景。
浅谈激光表面处理技术及应用
关
键
词 :激光 束 ;电镀 ;化 学镀 ;气相沉 积 ; 材 料 改性 ;表 面精 饰 ;加 工应 用
文 献标 识码 : B
中 图分 类 号 : T G1 7 4 . 4
Di s c u s s i o n o n t h e Ap p l i c a t i o n s o f La s e r S u r f a c e
c h a r a c t e r i s t i c s a s we l l a s t h e e x i s t i n g p r o bl e ms o f l a s e r p r o c e s s i n g t e c h n o l o y g we r e a na l y z e d b ie r ly, f a n d
2 0 1 3 年1 月
电 镀 与 精 饰
第3 5 卷第 1 期( 总2 3 8 期)
‘ 9・
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 3 8 4 9 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 0 3
浅 谈 激 光 表 面 处 理 技 术 及 应 用
也 呈现 逐步 上升 的 趋 势 , 突 出 地 表 现在 激 光 增 强 电
体 之后 的又 一 重 大 发 明 。激 光 是 一 种 受 激 辐 射 相 干光 源 , 其形成是在 一定条件下 , 光 电 磁 场 和 激 光 工作 物质 相互作 用 , 以及 光 学 谐 振 的选模 作 用 的结
激光加工技术及其应用
激光加工技术及其应用
激光加工作为一种高端加工技术,广泛应用于航天、武器、汽车、电子、医疗等领域。它是利用激光束的高强度和高可控性进
行材料加工的一种技术,可以用于切割、刻蚀、打孔、焊接等多
种加工作业。本文将探讨激光加工技术及其应用领域。
一、激光加工技术简介
激光加工技术是指利用激光能量对材料进行切割、刻蚀、钻孔、打孔、焊接等加工作业的技术。它的原理是利用激光束的高聚焦
能力,将激光束集中在小的区域内,使材料局部受热,从而蒸发
或熔化。因为激光束的特殊性质,激光加工具有高精度、高效率、高速度、低损伤、无接触等优点,并且可以加工几乎所有材料。
激光加工技术主要分为激光切割、激光刻蚀、激光钻孔、激光
打孔、激光表面处理等几大类。其中,激光切割是最常见的加工
类型之一,它可以用于金属、非金属、纺织品、玻璃等材料的高
精度切割。
二、激光加工应用领域
(一)、汽车制造
随着汽车制造行业的不断发展,对于汽车零部件的制造要求也越来越高。激光加工技术在汽车制造领域的应用越来越广泛,它可以用于汽车发动机、底盘、车身等各个方面的制造。例如,在发动机制造中,激光焊接技术可以用于活塞、缸套的制造,其加工速度和质量远远超过传统的加工方法;在车身制造中,激光切割技术可以用于汽车门、车身板等的精细加工,其加工速度和精细度也较高。
(二)、电子制造
在电子制造领域,激光加工技术同样发挥着重要作用。以手机制造为例,激光加工技术可以用于手机屏幕、摄像头制造过程中的精细加工,能够实现高效率、高精度的制造,提高制造的品质和效率。此外,激光加工技术还可以用于半导体器件、电路板等电子元器件的制造和加工,它比传统的机械加工和化学加工更加高效。
浅谈激光原理及其实际应用
±! 整 !查堑!塑
浅 谈 激 光 原 理 及 其 实 际应 用
赵 一 霈 (河 南 大 学 河 南 开 封 4 7 5 0 0 0)
【摘要 】激光器与普通光源相比,具有高亮度、高单 色性和高方向性的独特优点,并且可以形成超高电场强度、光
压和温度,因此,激光技术日益成为科学技术领域强有力的研究工具 .
人类生活 中由于人的意识起到 了主要的作 用,而人 的 意识大多是受到客观世界 的影响,我们知道人的意识有主 观 的能动性,而人工智能更多的是可 以让人类的意识更加 的明确 ,人类可 以通过意识克服很 多的问题和困难 ,但是 人类 的意识也会有不够客观 的时候 ,而此时的人工智 能恰 恰是对于人的意识一种客观反映,同时 ,人工智能其本质 是无法超越人类的意识 的,人工智能是一种对于人类 意识 的反 映,是一种表现形式 ,可 以最直接被人们所接 受,不 会成为很空洞的一种存在形式。另外 ,人工智能的产生是 对于人类意识进化 的一种推动,人脑 的机能更多会展示客 观世界 ,而在 错综复杂 的自然界中更加需要一种 能够最直 观 的展示人脑 中最直接 需要展示 的映像 ’而且在这样 的 一 种转化 的过程中和人类的进化一样都是在不断的 日新月 异 ,而且在这样的提升过程 中也使得人工智能成为人意识 的重要展示方面 ,也是一种更好的补充 。 5结 语
2010, 5: 23.
激光加工技术的现状与发展趋势
激光加工技术的现状与发展趋势前言
随着人们对高品质产品的需求日益增长,激光加工技术在现代制造业中的应用越来越广泛。激光加工技术以其精准、高效、具有自动化特点,成为了重要的制造加工方式之一。本文将从当前激光加工技术的现状出发,探讨激光加工技术的发展趋势,分析其存在的问题,并对未来的发展进行展望。
一、激光加工技术现状
激光加工技术作为现代制造业中的关键技术之一,其应用场合十分广泛。从金属材料的切割、焊接到非金属材料的打孔、雕刻等都选择了激光加工技术。目前,国内的激光加工机床的制造和应用已经相对成熟,多种类型、多种功率的激光器得以应用于不同的领域。
同时,激光加工技术的产业链也日益完善,从光学元器件、激光器和加工机床到加工控制系统和加工条件的控制,在该领域的企业层出不穷。尤其是近年来,随着智能制造的发展,激光加工
技术也逐渐实现了自动化生产,减少了人工干预的程度,成为了
重要的智能制造方式之一。
二、激光加工技术的发展趋势
自从激光技术推出以来,经过几十年的发展,激光加工技术的
应用已经面向很多领域,包括工业、医疗、科研等。未来的激光
加工技术将更加专业化和个性化。在制造业领域内,工业激光加
工技术将更加多元化。未来的研发重点将集中于提高加工效率和
降低成本,同时激光加工技术将逐步地发展为高速、精密、定制化、柔性化的加工方式,并逐渐实现与大数据、人工智能等技术
的深度融合。
此外,飞秒激光加工技术、超短脉冲激光加工技术、激光3D
打印技术和激光切割技术等在未来的发展上也将会有很大的突破。一方面,将涉及到成像技术、自适应控制技术等一系列技术手段
激光加工技术及应用
激光加工技术及应用
一、激光加工技术的概念和分类
激光加工技术是指利用激光器的能量将材料加工形成所需形状、尺寸和性能的一种加工方式。激光加工技术是一种非传统的加工
方式,具有高能量密度、高精度、高稳定性、高速率和无接触等
优势。
激光加工技术可以分为激光切割、激光打孔、激光刻蚀、激光
焊接等几类。其中,激光切割是指在所需要加工的材料表面上利
用激光的高能量和高功率进行熔化和气化加工;激光打孔是指通
过将激光束聚焦在材料表面上产生高能量的激光束,在材料内部
进行加工,形成所需的孔洞;激光刻蚀是将激光束聚焦在表面上,通过激光束的作用使材料表面发生化学反应从而加工所需形状;
激光焊接是将两个或多个材料在相互接触的部分加热至熔化温度,然后再冷却固化加工。
二、激光加工技术的应用领域
1、微电子加工领域:激光加工技术可以用于微电子器件加工、电线绕制和电路板制造等领域。激光器的小尺寸和高能量密度,
可以实现微电子器件加工的高精度、高速度和无接触加工。
2、汽车工业领域:激光加工技术可以用于汽车钣金加工、车
身建模和车灯制造等领域。激光器的高能量密度可以快速和准确
地切割和加工钣金材料,同时可以实现车身建模的高精度和自由
度的加工。
3、机械制造领域:激光加工技术可以用于零部件加工、装配
和零件修复等领域。激光器可以实现高精度和高速率的加工,同
时可以进行自动化生产线的组装和检测。激光加工技术还可以用
于各种材料的修复和表面处理。
4、医疗领域:激光加工技术可以用于手术切割、手术焊接和
皮肤美容等领域。激光器的高精度和高能量可以实现手术的精确、快速和无创治疗。激光加工技术还可以用于皮肤美容和脱毛等领域。
浅谈激光表面熔覆技术
2.5 熔覆材料
• 在激光熔覆过程中,影响激光涂层成形质量和性能的因素非常复杂,激光熔覆材料是一个主要因素。按熔 覆材料的初始供应状态熔覆材料可分为粉末状、膏状、丝状、棒状和薄板状。其中应用最广泛的是粉末状 材料。
• 按照材料成分构成激光熔覆粉末材料主要分为金属粉末、陶瓷粉末和复合粉末等。在金属粉末中自熔性合 金粉末的研究与应用最多。
,式中,a为经验常数,和工艺特性材料属性有关。
• 当其他工艺参数一定的情况下,随着光斑直径的增大,涂层宽度增大,激光熔池增大,因此其表面张力减
W D (1 aV ) 小,涂层质量得到一定的提高。如果光斑直径过小,则很难得到大面积的熔覆,如果光斑直径过大,激光
束热量容易分散,影响涂层的质量。
b
第28页/共51页
应该控制合理的激光功率。
第26页/共51页
2.4 激光熔覆的工艺参数
• 熔覆涂层单位面积所需能量叫做能量密度E,又称激光比能,其计算公式为
(激光束功率P、
激光束光斑直径D及激光扫描速度Vb).研究表明激光比能与激光功率有着密切的关系,在光斑直径与扫
描速度一定的情况下,激光比能与激光功率成正比关系。 E P / DVb
2.4 激光熔覆的工艺参数
• 要想得到大面积的激光熔覆涂层,需要从搭接方面来入手分析。因此搭接率是影响大面积涂层质量的一个 重要标准。如果搭接率过低,搭接处容易形成凹坑等缺陷且表面比较粗糙,如果搭接率过高,涂层表面变 的比较平整光滑,但是可能会有气孔、裂纹的产生,因此要选择合适的搭接率。
浅谈激光内雕加工技术
浅谈激光内雕加工技术
激光加工在现代产业中体现了强大的优势,已经成为21世纪很重要的加工技术。本文主要探讨激光内雕加工技术的原理、特点和应用。
标签:激光加工技术;激光内雕加工
试问近几年中国的“新四大发明”有哪些·不少人会回答:高铁、支付宝、共享单车和网购。然而激光,它是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。
“激光”,原子受激辐射的光。它具有四大特性:高的单色性、方向性、相干性和亮度性。运用激光固有的四大特性,将具有高能量密度的,能被聚焦到微小空间的激光用于加工的方法叫激光加工。激光加工是一项集光、机电、材料及检测于一体的先进加工技术。激光加工技术主要涉及:激光雕刻、激光切割、激光打标、激光焊接等。下面,我谨以平时的工作经验,谈谈激光内雕加工技术。
一、什么是激光内雕加工
雕刻本是一门古老的艺术,一般雕刻工艺都是从外刻起,需要使用一定的刀具,从材料外部雕出所希望的形状。而激光雕刻,则是利用高功率密度的聚焦激光光束作用在材料表面或内部,使材料气化或发生物理变化,通过控制激光的能量、光斑大小、光斑运动轨迹和运动速度等相关参量,使材料形成要求的立体图形图案。如果激光进行内雕,则雕刻材料要有一定的透光性。也就是说激光不需要有形的刀具,一方面可以在材料外部实现雕刻,另一方面还可以像孙悟空一样“深入腹地”去施展手脚。
激光内雕加工,就是通过激光内雕设备将平面或立体的图案,“雕刻”在水晶玻璃或其他透明材料的内部,形成所需要产品的技术。我们通常见到的工艺品大多不是真正的水晶,而是人造水晶。“激光”则是对人造水晶(也称“水晶玻璃”)进行“内雕”最有用的工具。采用激光内雕技术,将平面或立体的图案“雕刻”在水晶玻璃的内部。那么激光内部雕刻是怎么实现呢·其实激光内雕原理也很简单。首先,激光内雕对材料的要求是:要具备一定透光性。也正是因为这个透光性,所以才能给激光提供若干条通道,让它能“钻”到材料里面为之后的雕刻做准备。在激光进行雕刻的时候,具備加工条件的激光会沿着预设光路到达水晶上方,直到激光进入水晶之前,它的能量密度必须小于破坏阈值(使透明材料破坏的某一临界值);而进入水晶后,它的能量密度必须大于破坏阈值;在内雕加工过程中,激光通过适当聚焦(激光在某处的能量密度与它在该点光斑的大小有关,同一束激光,光斑越小的地方产生的能量密度越大。),使其能量密度超过材料的破坏阈值。因为激光在短的时间内产生脉冲,其能量能够在瞬间使材料受热破裂,从而产生极小的白点,将一个个小点按规律排列起来,所以在材料内部雕出预定的形状,而材料的其余部分则保持原样完好无损,进而就形成了美丽的图像(图案)。
浅谈激光加工技术在下机制造中的应用
Q:至 !
CnNw e noea o c ha eT h li d rus i c ogsnPd t
高 新 技 术
Βιβλιοθήκη Baidu
试析虚拟 现实技术在石油勘探 中的应用
冯 波 李江 山 李 毅 ( 延长油田股份有限公司吴起 采油厂 , 陕西 吴起 7 7 0 ) 160
摘 要: 随着科 学技 术 的不 断发展 , 虚拟现 实技 术 的 出现 及其 系统 的 不断 完善 , 已经在 生活 的各个 方面发 挥 着重要 的作 用 。虚 拟现 实 技 术在 石油勘 探 的工作 中也 开始 发挥 出卓 越 的贡 献 , 随着 中 国第一 个虚 拟现 实系统在 石 油勘探 工作 中的投 入 , 虚拟 现 实技 术也越 来 越 引人 关 注。 虚拟 现 实技 术 在石 油勘探 中又发挥 着怎样 的作 用呢 ? 我们 接 下来对 虚拟 现 实技 术在 石 油勘 探 中的作 用及 其的发 展前 景
进 行 分析 。 关键词 : 拟现 实技 术 ; 用 ; 虚 应 发展 前景 中图 分类号 : P 9 T 3
一
文献标 识码 : A
效率 , 了风 险 出现 的可能性 。 统勘 探过 相对其 他来 说 , 期投 入 的成 本也 会很 高 。 减少 传 前 成 虚 拟现 实技 术 。 虚拟 现实 技术 是伴 随 着多媒 体 技术 发展 程 中需要 常 时间 整理 研究 的数 据 ,在 虚 拟现 本高 的 问题 会导 致很 多企 业会 忌 惮付 出 的高 的计 算机 技术 , 利用 三 维 图形生 成技 术 、 多传 实技 术 系统 中只需 要 短短几 天 就可 以完 成分 成本无 法 很好 的得 到预 期 的 回报 ,这样 会制 感交 互技 术 以及 高分 辨率 显示 技 术 ,然 后生 析 。直观 的 显示 能力使 得 系统 分析 的数 据更 约着 虚拟 现实技 术 在企 业 中的推 广 与发 挥其 成 逼真 的三 维虚 拟环 境 ,然后 用 户可 以通 过 为容易理 解 与使 用 。另外 虚拟 现实 技术 还可 高端 科学 技术 的作 用 ,发展 缓慢 也会 导致 其 另外 , 短时 期 内 特 殊 的设 备 进入 虚拟 环境 ,进 行感 受 虚拟 环 以对地震 资 料进 行详 细分 析 ,能够 进行 自动 难 以得 到大部分 企业 的肯 定 。 断 地 透 虚 拟 现实 技 术又 无 法 大 幅度 降 低其 成 本 , 所 境 等活 动 。虚 拟 现实 技术 主要 功 能是 生成 虚 和手 动 进行 追 踪 、 层解 释 、 质 体刻 画 、 我们 在推广 虚 拟现 实技 术 的时候 , 先可 首 拟 图形 , 然后 利用 相关 的外设 装置 进行 使 用 , 视等 分析 , 且能 够 时刻 确定 井位 等 , 并 另外虚 以 , 对 现实 世界 进行 模 拟 ,使 用 者可 以拥 有 与现 拟现 实技术 可 以对油 藏数 据模 拟 系统 进行 系 以在个 别企 业进 行重 点推 广 ,推广 过程 中使 模 实 世 界近乎 相 同的浸 没感 。 近年 来 , 虚拟现 实 统连 接 , 拟并分 析 出油 田的具 体开 发效果 。 企 业感 受到 虚拟 现实 技术在 石 油勘 探过 程 中 技 术 的不 断发 展 , 应用 范 围也逐 渐 扩 大 , 其 对 另外 石油 勘探 工作 中 , 关 联到 大量 的储 集 的优点 ,并且 在使 用 虚拟 现实 技术 过 程 中对 会 工业 、 建筑 、 育等 方 面 作 出相 当 大 的贡 献 , 层 的三维 模型 ,而 这些 模型 又是 来 自不 同的 操作人 员进 行相 关 的培 训 ,使 其 能够 自主 掌 教 信息 构件 ,石 油工 业 的工作 者想 要研 究这 些 握虚 拟 现 实技 术 在石 油 勘探 过 程 中 的作 用 。 不断 改变 着我 们 的生 活。 虚拟 现实 技术 在石 油 勘探 中也 拥有 着非 数据 就显 得杂 乱 而无 从下 手 。虚 拟现 实技 术 重点 推广 的企业 在利 用虚 拟 现实 技术 取得 回 常重 要 的作用 。虚 拟 现实 技术 可 以通 过虚 拟 可 以对储 集 层 的 三维 模 型进 行 分析 及 处 理 , 报后 ,再逐 层次 的对 虚 拟现 实系 统进 行 广泛 显 示技 术 将 我 们理 想 的 数 据进 行 相关 分 析 , 利 用虚拟 现实 技 术 ,工作人 员 就可 以轻 松 的 推广 。在企 业消 除 了高 成本 带来 的风 险 意识 然 后对 石油储 层 建立 模 型并进 行分 析 ,然后 查 询使用 这些 数 据 ,缩短 了工 作人 员工 作 时 后 ,虚拟 现实技 术会 在 推广 过程 中受 到 更多 提高 从另 一个 侧 面加快 了石 企业 的青 睐 , 发挥举 足轻 重 的作用 。 并 通 过可 视化 的软件 和 虚拟 现 实技术 将 石油 勘 间 , 了工 作效 率 , 虚 拟现 实 技术 作 为 新 兴 出现 的技 术 , 其 探 形 成 一个 数 字 化 、 网络化 、 虚拟 化 、 体 化 油 勘探 的工作 进 度 。利用 虚拟 现 实技术 分析 一 和 协 同化 的开发 平 台 。传 统 的石油 勘 探工 作 的数据 更容 易进 行交 易 ,这样 也 降低工 作人 系统 并未 非 常完 善。我 们还 要继 续 围绕 虚拟 使 更 拥 有非 常 多的 弊端 , 大量 的 突发事 件 等 ; 虚 员 出错 的几 率 , 其 能做 出更 为有 效 , 为正 现 实技术 系 统进行 一 系列 的研 究工 作 ,在 虚 而 拟 现实 技术 能 大大 降低 这些 问题 出现 的 可能 确 的 决策 , 证 了石 油勘 探工 作 能够 正常 正 拟 现实技 术 在石 油勘 探使 用 的过程 中 ,对 系 保 性 , 过虚 拟技 术 , 现 出石 油勘 探 的一 系列 规 的进行 。 通 呈 统 进行严 密 的管理 及 记录研 究 其相 关 工作记 虚拟现 实技 术最 基础 的作 用 就是模 拟 现 录 , 以完善 虚拟 现实技 术 。 用 另外 也要 加强 相 过程 , 能够使 石 油勘探 工作 在 控制 之中 。 虚拟 现实 技术 在石 油勘 探过 程 中起着 重 实环 境 , 方便 人员进 行研 究 。 并 虚拟 现实技 术 关工作 人员 的 培训工 作 ,要 以工 作人 员 为 中 要 的作用 ,虚 拟现 实技 术 利用 信息 技术 和 图 将传 统 的数据 进行 分 析处 理 ,形 成 了直观 的 心进行 相关 培训 ,保 证工 作人 员 对虚 拟现 实 象技 术 等 ,将 收集 到 的图 象信 息进 行具 体 的 三维 影象 ,并且 可 以对 石油 勘探 工作 中的大 系统 的操作 管 理 ,使 得虚 拟 现实 系统 在具 体 虚拟 化分 析 , 能够 产生 一种 交互 式 的环 境 , 让 量数 据进 行分 析并 加 以展 示 ,使 工作 人员 能 应用 过程 中能够 稳定 正常持 续 的做 出贡献 。 人沉 浸其 实进 行分 析 。虚 拟现 实技 术能 够结 够产 生身 临其 境 的感 觉 ,使 数据 分 析过程 更 结 语 目前 虚拟现 实技 术在 石 油勘 探 中的应 用 合许 多学 科 和领 域 的先进 技术 ,将 它们 集 中 为顺 利 。虚拟 现实 技术 对数 据 分析 处理 的能 显示 在 一个 虚拟 环境 中 ,使科 学人 员进 行相 力使 得工 作人 员 能够 更为 全面 ,并且 从各 个 只是 起步 阶段 ,随着 虚 拟现 实 系统 的不 断完 以及不 断 的深人 应用 , 拟现 实 系统 的特 虚 互 协 同工作 , 大量 提高 工作效 率 。 合 以 角 度对信 息进 行感 知 分析 ,交互 式 的分 析方 善 , 能够 综 上 的虚 拟现 实技 术 的优越 性 ,使得 在地 震 资 式 可 以使 工 作 人 员 之 间更 为轻 松 的协 同工 点不 断 的发挥 ,会 让虚 拟现 实技 术 与石 油勘 料 、 维可 视化解 释 , 三 地址 的综 合研 究及 井 位 作 , 使石 油勘 探开 发 的过 程 中 , 目标定 探工 作相 结合 成 为一个 趋 势 。虚 拟技 术 的推 能够 使 并且 具有 高度 的科学 性 。 广 与应用 ,也 将使 中 国石 油勘探 工 作 的水平 井 眼轨 迹 的设 计 优 化 等方 面有 了 广 泛 的 作 立 更为 综合 高效 , 用。 三、 虚拟 现实 技术 的发展 前景 。 不 断提 高 。 二 、 拟现 实技术 在石 油勘 探 中的应用 。 虚 随着我 国第 一个 虚拟 现实 技术 在石 油 勘 参 考文 献 虚 拟现 实技 术 可 以提高人 们 对勘 探 目标 探 ( 学科 协 同研 究 , 策 虚拟 现 实 系统 ) 多 决 中 【 刘佳 . 国石 油勘 探 新 技 术应 用【 . 油 学 1 】 我 Ⅱ石 的识别 能力 。虚拟 现实 体统 拥有 地震 数 据体 的应 用 ,标 志着 虚拟 现实 技术 已经开 始在 我 报 .0 4 20 . 2闫海龙 . 油勘探 新 方向【 . 石 J石油 新 闻 ,0 8 】 20 . 层 位 解释 、 井轨 迹设 计 、 属性 分析 、 频处 理 、 国石 油勘探 领 域发 挥作 用 。可是 随之 而来 的 【】 分 断层解 释 等功 能 。虚拟 现实 系统 这 一系列 功 系列 问题不 得不 引起我 们 的关注 。 虚拟 现实 技术 系统 庞 大 ,也 就意 味着 其 能能 够使石 油 勘探 过程 中提 高勘 探 的精度 与
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浅谈激光加工技术的发展及应用
浅谈激光加工技术的发展及应用
【摘要】因为激光的加工技术的优点是生产的效率极高、加工的质量极好、适用的范围很广等,所以越来愈多的人希望在很多的领域中使用激光加工技术。本文介绍其相关的理论,重点论述其发展和应用。
【关键词】激光加工技术相关理论发展应用
一、前言
近年来重大的发明之一是激光技术。随着社会经济的快速发展,把激光器当成基础的激光加工的技术得到了快速发展。目前其正在被广泛应用在生产、通讯、医疗、军事及科研等多种领域。并且在这些领域都取得了非常好的经济与社会的效益,是我国未来经济的发展的关键。
二、激光加工技术相关理论
笔者认为,了解与应用激光加工技术需要对其相关理论深入的研究。以下笔者从其原理和特点来介绍激光加工技术。
(一)原理
激光加工能够获得极高的能量密度与极高的温度是因为采用的光学系统能够让激光聚焦成为一个非常小的光斑,在这样的高温下,每种坚硬的材料都会被瞬间熔化与气化,然后熔化物被气化而产生的蒸汽压力推动,以很高的速度喷射出来,从而实现了对工件加工的特种加工方法。
(二)特点
激光加工的技术对于加工工具与特殊环境没有要求,不会造成工具的磨损,易于使用自动控制来进行连续加工,且加工效率极高;同时激光的强度极高,聚焦后差不多能够熔化和气化全部的材料,所以能够加工所有硬度的金属与非金属的材料;加上激光加工是属于非接触的加工,及加工速度非常的快,工件没有受力与受热而产生变形;其还能聚焦成为极小的光斑(微米级),能够调节输出的功率,所以
可进行精密且细微的加工。这些均是激光加工优点。但由于其设备的投资比较大,及操作和维护技术要求比较高;且在精微加工的时候,重复的精度与表面的粗糙度难以保证等。这些缺点尽管在一定的程度上缩小了其应用规模,也限制了其发展,但是由于进一步的研究,越来越成熟的技术,激光加工技术有着非常广阔的发展前景。
三、激光加工技术的发展及应用
近年来,由于激光加工技术的快速发展,其被应用于许多的领域。以下是笔者从激光器与激光加工技术领域来介绍激光加工技术的发展,同时介绍目前激光加工技术的具体应用。
(一)激光加工技术的发展
了解激光加工技术的发展,就要研究激光器以及其应用的领域的变化。只有这样才能从根本上了解其发展。
迅速发展的激光器。我国研制出的第一台激光器是在1961年。通过几十年的努力,我国的激光器技术快速的发展起来了,从固体的激光器到气体的激光器,再到如今光纤的激光器、半导体的激光器与飞秒的激光器。光纤的激光器与传统激光器来比较,其优势是功率输出大,光束的质量较好,转换的效率较高,良好的柔性传输等。其在使用激光加工技术加工材料中有着极大的吸引力。现在应用于使用激光来打标、切割以及焊接。而飞秒的激光器则能够使超精微的加工可以实现。其在高技术的领域如微电子、光子学等应用的前景极宽广。同时半导体的激光器正在被直接用在焊接、热处理等方面。总之激光器的迅速发展导致了激光加工技术的快速发展。
广泛的应用领域。激光加工是在机械加工、力加工、火焰加工与电加工之后新产生的一种的加工技术,是借助激光束和物质相互作用的特性,对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔以及微加工的综合性技术。激光焊接广泛应用在汽车的零件、密封的器件等多种要求焊接无污染与无变形的器件。激光切割主要应用在汽车的行业、航天的工业等领域。而激光打孔则应用在汽车的制造、化工等产业。广泛的应用领域也使得激光加工技术快速发展。
(二)激光加工技术的应用
激光加工技术在我国的许多领域里占据着重要的位置,以下是笔
者简单的介绍一些具体的应用,如打孔、切割以及焊接等。
(1)激光来打孔的应用。激光打孔借助了激光的功率密度极高
的特性,使得加工的材料瞬间被熔化与气化,熔化的物质被蒸汽巨大的压力推出来,形成了孔洞。激光打孔正在被广泛应用在钟表与仪表有关工件的加工。其应用的领域广泛,包括衣服与鞋子的制作、工艺品与礼品的制作、机械设备与零件的制作等。
(2)激光切割的应用。激光切割则利用了激光束,由于其能够
聚焦而形成极高的功率密度光斑,因此能够将材料迅速加温到气化室的温度,形成了小孔洞后,再借助光束和材料的相对运动,从而产生细小以及连续的切缝,达到了切割的目的。激光切割被广泛用来切割非金属材料。此外,激光切割也应用在服装行业如对皮革和布料的切割。
(3)激光焊接的应用。激光焊接把符合功率密度要求的激光束
照射到需要焊接的材料表面,将其局部的温度升高到熔点,使得材料的结合部位熔化为液体,然后进行冷却凝固,从而使得两种材料熔接在一起,达到了焊接的目的。激光焊接被广泛应用于航天行业、船舶制造业等各种领域。尤其是珠宝首饰业利用激光焊接的技术改变了人们首饰设计的传统思维。利用激光焊接能够制作具有特殊结构的首饰。此外,激光焊接还广泛应用在钢铁行业。
四、结语
激光加工技术是一种21世纪发展迅速的新技术,各国的政府与
工业部门都要积极的发展视激光器与激光加工技术的设备。随着激光加工技术应用市场的日益扩大与国际竞争新格局的产生,我国的激光加工技术一定有巨大的发展,具有极其广阔的市场前景,而且在社会经济与工业的发展中起到非常重要的作用。
参考文献:
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[2]朱萍.激光加工技术发展现状及展望[J].安徽科技,2013,(01).
[3]刘禹璐.激光加工技术的应用及国内的发展趋势和现状[J].
黑龙江科技信息,2012,(02).
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