激光在反射材料上的加工

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3-2 激光与材料相互作用

3-2 激光与材料相互作用

反常吸收
指通过多重非碰撞机制,使激光能量转化为等离子体波能的过程。 这些波所携带的能量,通过各种耗散机制转化为等离子热能。
等离子体对激光的吸收系数:
Z 2 e 6 N e N i ln 2 2 3 c 0 (2me KT ) 3 2 [1 ( pe / 2 ]1 2
T
Z Ne / Ni
激光束
等离子体 工件
2)等离子体对激光的吸收
等离子体通过多重机制吸收激光能量,使温度升高、电离度增大。
正常吸收
逆韧致吸收,是指处在激光电场中的电子被激励发生高频振荡,并 且以一定概率与粒子(主要为离子)相互碰撞,把能量交给比较重的 粒子(离子、原子),从而使等离子体升温的过程。 逆韧致吸收分为线性(电子速度分布为麦克斯韦分布)和非线性 (电子速度分布函数与电场有关)两类,非线性情况发生在极高激光 电场场合。
Localized evaporation
Weld metal
Hump Metal flow
焊接过程中匙孔的不稳定性主要是匙孔前壁局部金属的蒸发造成的。 气孔的形成:1)局部蒸发引起保护气的侵入;2)合金元素的烧损; 3)激光焊接铝及合金时,在冷却过程中由于氢在铝中的溶解度急剧下 降会形成氢气孔。
在熔池中存在旋转的涡流构造,且能量较大,有强烈 的搅拌力作用。熔池底部产生的较大气泡并非完全依靠上 浮力排除熔池,而是靠金属的流动带出熔池。
羽状等离子云吸收光束能量
匙孔内光束能量减少,等离子体的 产生作用减弱,同时匙孔熔深减小
羽状等离子云逐渐消散
匙孔内光束能量增加,等离子体的 产生作用增加,同时匙孔熔深增大。
4、等离子体在能量传输中的作用
等离子体位于熔池上方的激光传输通道上,它对激光会产 生反射、散射以及吸收,还会对激光产生负透镜效应。

材料对激光的吸收率及影响因素

材料对激光的吸收率及影响因素

材料对激光的吸收率及影响因素激光加工原理激光之所以能作为加工手段之一是因为其光作用。

激光的该种光作用主要有光化学反应和光热效应两类。

其中,激光去除加工(如切割、打孔)和激光焊接就是利用了激光的光热效应。

因此,为了获得较为理想的激光切割质量,首先须认识和理解激光与物质的相互作用机理。

激光加工材料的过程可分为如下几个:材料热吸收过程激光辐射到被加工材料表面时,该过程会发生反射、吸收、透射及散射等光学现象。

其中,散射或反射、透射会损失部分能量,而被吸收的大量光子通过与金属晶格的相互作用而转换成材料的热能,从而致使被加工材料表面发生温升。

在转换过程中,材料对激光的吸收率与材料的类型和结构、激光波长及是否偏振等参数有关。

由于吸收热较低,该阶段不能用于一般的热加工。

材料被加热过程当激光辐射到被加工材料时,其中,被吸收的那部分能量使内部晶格的热振动转换为热能。

转化后的热能以热传导的方式由外向里在被加工材料内部及四周扩散,从而形成温度场,从而达到加热的目的,该温度场致使其变性。

该过程为材料表面熔化和汽化做准备。

材料表面熔化和汽化过程当材料表面温度超过其熔点时,材料表面开始熔化,形成熔池,熔池外主要是传热,并随着热影响区不断向内部扩散,熔化也开始向内部发展。

当材料表面温度达到其气化点后,激光束可使材料表面产生气化和等离子体辐射。

随着照射时间的持续,熔池的表面将产生气化,并开始生成等离子体,进而形成表面烧蚀,从而达到去除材料的目的。

冷却、凝固过程当激光作用结束后,被加工区的材料开始冷却降温,熔化的材料重新凝固,形成新的表层。

该表层的形成会影响激光加工的质量,应尽量避免其形成或减小其形成面积。

激光加工实质上就是激光与物质之间的相互作用。

激光与物质的相互作用是指激光束投射到物质表面(或内部)时,部分能量被反射,部分被吸收,部分被传递出去,光能以电子和原子的振动激发形式被吸收,从而发生能量的转移与传递,能量转移与传递引起各种物理、化学和生物等效应与过程。

2.1材料对激光的吸收与反射(精)

2.1材料对激光的吸收与反射(精)

4. 作业思考题
(1)利用激光技术加工材料,从本质上讲激光与材料的相 互作用是什么过程?
(2)简述影响材料对激光吸收的因素和影响规律是什么?
材料对激光的吸收与反射
课程名称:激光加工技术 主讲人:王文权 单位:浙江工贸职业技术学院
材料对激光的吸收与反射
1.教学目标
理解在激光加工过程中激光与材料相互作用的机制,掌 握材料对激光光波吸收的影响因素和规律。
2. 材料对激光的作用
2.1 材料对激光的吸收
激光与材料的相互作用是激光加工的物理基础,本质是光 波电磁场与物质内带电粒子的作用,即能量转换过程。
对于金属材料加工,主要考察吸收和反射(透射为零)。 吸收率a=P吸/P总;反射率R=P反/P总,则有a+R=1
2.2 影响材料吸收光波的因素
2.2.1 激光波长
室温下激光波长增 加,吸收率减小
图1 室温下常用金属的反射率与波长的关系
2.2.2 加热温度
吸收率
材料温度升高, 吸收率增大
温度
图2 材料吸收率与温度的关系
2.2.3Байду номын сангаас材料表面状态
表1 不同涂层材料的吸收率
表面粗糙、氧化膜或 涂层可增大吸收率
注:材料:40钢;激光功率:150W; 扫描速度:10mm/s
2.2.4 材料性质
波长在红外线范围内,电 阻越小,吸收率越低
图3 不同材料对不同波长激光的吸收率
约390nm-780nm
3. 小结
室温下激光波长增加,材料的吸收率减小;材料温度升 高,吸收率增大;表面粗糙、氧化膜等增大吸收率;波长 在红外区内,电阻越小,吸收率越低。

激光加工

激光加工

质量优势
技术特质
实际应用
切割缝边缘热影响区小 激光切割需要的总能量少 大型电机硅钢铁芯下料
激光切割的切缝窄小
激光切割的能量高度集中 石油管的过滤缝切割
切割精度高、工件变形小 激光聚焦光斑的直径小 汽缸垫的切割成型
激光打孔中,要详细了解打孔的材料及打孔要求。从理论上讲, 激光可以在任何材料的不同位置,打出浅至几微米,深至二十几毫 米以上的小孔,但具体到某一台打孔机,它的打孔范围是有限的。 所以,在打孔之前,最好要对现有的激光器的打孔范围进行充分的 了解,以确定能否打孔。
激光打孔的质量主要与激光器输出功率和照射时间、焦距与发散 角、焦点位置、光斑内能量分布、照射次数及工件材料等因素有关。 在实际加工中应合理选择这些工艺参数。
一、激光打孔
激光打孔的优点:
二、激光切割
激光切割是激光加工的重要应用领域。激光切割是利用高能量
密度的激光束熔化或汽化材料,并用辅助气体吹除熔化材料形成割
缝的过程。激光切割切缝窄,几乎没有切割残渣,热影响区小,切
割噪声小,能够按照AutoCAD设计文件快速完成制造过程,不需要 增加其他的模具费用。
3.焦点位置
五、激光焊接
4.光斑内的能量分布
六、激光热处理
5.激光的多次照射
表面处理
6.工件材料
冲击强化
二、激光切割
七、激光存储
刻划、雕刻
八、激光快速成形技术
一、激光打孔
随着近代工业技术的发展,硬度大、熔点高的材料应用越来越 多,并且常常要求在这些材料上打出又小又深的孔,例如,钟表或 仪表的宝石轴承,钻石拉丝模具,化学纤维的喷丝头以及火箭或柴 油发动机中的燃料喷嘴等。这类加工任务,用常规的机械加工方法 很困难,有的甚至是不可能的,而用激光打孔,则能比较好地完成 任务。

各种材料表面的激光标记效果和技术说明

各种材料表面的激光标记效果和技术说明

2012.11.1
激光在各种材料上所显示的特性 (雷恩博培训)
6
3.不锈钢/铁
深雕刻印
[技术] • 选择具有高脉冲能量的 YVO4/YAG 激光。 • Q 开关频率降低,金属表面以 高能冲击波进行雕刻。为进一 步增加照射强度,激光束的扫 描速度被减缓,通过重复刻印 执行深雕刻印。 • 不过,有些案例显示扫描速度 降低过多后会产生沉淀剂,无 法进行深雕刻印。 • 刻印在对焦位置以最高能量密 度执行。如果想要提高可读性, 扩大线条宽度重复刻印多次即 可。
2012.11.1
激光在各种材料上所显示的特性 (雷恩博培训)
4
2.铝
c.二维条码刻印 (基础处理)
[技术]
• 要提高读取率,为了提高读取率, 可以先用基础处理。扫描出白色基 面,然后降低二维码部分的印字速 度来实行高强度刻印,以实现高读 取率的印字。此流程能够处理某些 难以提高读取率的物体,例如铸造 产品和其他表面粗糙的物体。
2012.11.1 激光在各种材料上所显示的特性 (雷恩博培训) 15
10.铜
[技术]
• YVO4 激光刻印机 • 由于铜的高反射率和低激 光吸收率,所以选择具有 高峰值功率的激光。 激光 功率升高,Q 开关频率降 低,扫描速度设为慢,以 高能量执行刻印。 • 因为具有高导热性的材料 上字符残破的问题很普遍, 所以在使用低 Q 开关频率 冲击波雕刻表面之后, 频率被提高,刻印以去除 烟灰的方式结束。
2012.11.1
激光在各种材料上所显示的特性 (雷恩博培训)
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2.铝
b.白色着色刻印
[技术]
• 功率设定为高,扫描速度设定为快速 扫描。铝表面上的白色着色能够在各 种区域内稳定地执行。 • 刻印粗线条字符时,使用 YAG 激光 刻印机。 而细线条则通常使用 YVO4 激光。

高功率脉冲激光技术及其在工业领域的应用

高功率脉冲激光技术及其在工业领域的应用

高功率脉冲激光技术及其在工业领域的应用一、概述高功率脉冲激光技术是一种新型的激光加工技术,它具有高能量、高峰值功率、短脉冲宽度等特点,可以用于材料加工、医疗、环保等领域。

本文将重点介绍其在工业领域的应用。

二、高功率脉冲激光技术的基本原理高功率脉冲激光技术是利用激光器产生的短脉冲激光束对材料进行加工。

其基本原理是:当激光束照射到物体表面时,由于吸收和反射作用,物体表面会产生一个极短暂的高温区域,使材料发生相应变化。

这种变化可以是表面溶解、汽化或者爆炸等。

通过控制激光束的能量和时间,可以实现对材料的加工。

三、高功率脉冲激光技术在工业领域的应用1. 金属材料切割高功率脉冲激光技术在金属材料切割方面具有很大的应用价值。

它可以对各种金属材料进行高效、精确、无损伤的切割,同时可以实现复杂形状的切割。

这种技术在制造业中得到广泛应用,例如汽车制造、电子产品制造等。

2. 3D打印高功率脉冲激光技术在3D打印中也有着重要的应用。

通过控制激光束的能量和时间,可以实现对材料的精确切割和熔化,从而实现3D打印。

这种技术可以用于快速原型制作、医学模型制作等领域。

3. 焊接高功率脉冲激光技术在金属焊接方面也有着广泛的应用。

它可以实现对各种金属材料的高效、精确、无损伤的焊接,同时还可以实现复杂形状结构件的焊接。

这种技术在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。

4. 表面处理高功率脉冲激光技术在表面处理方面也有着重要的应用。

它可以对各种材料表面进行清洗、去污、除锈等处理,同时还可以实现表面改性和增强。

这种技术在汽车制造、电子产品制造等领域得到广泛应用。

5. 刻蚀高功率脉冲激光技术在刻蚀方面也有着重要的应用。

它可以对各种材料进行高效、精确、无损伤的刻蚀,同时可以实现复杂形状的刻蚀。

这种技术在电子产品制造、光学元件制造等领域得到广泛应用。

四、高功率脉冲激光技术的发展趋势随着科技的不断进步,高功率脉冲激光技术也在不断发展和完善。

未来,这种技术将更加普及和成熟,并将在更多领域得到应用。

激光辐照环境对金属材料反射特性的影响

激光辐照环境对金属材料反射特性的影响
中 图 分 类 号 : TN2 7 4 文 献 标 志 码 : A d i1 . 7 8 HP B2 l 2 0 . 0 9 o :0 3 8 / LP 0 1 3 8 2 2
激 光与 材料 相互 作 用首先 是 从入 射激 光被 材料 反射 和 吸收 开始 的 。材料 对激 光 的初始反 射 特性 与激 光入 射 的材料 表 面状 况 、 激光 体制 (i续 、 冲 、 i 脉 重频 等 ) 激 光波 长 、 射 角度 等 因素有 关 l 。材料 受 到 激光 辐 照 后 、 入 1 ] 温度 升 高 , 如果 温度 升高 到能 与材 料所 处 环境 氛 围 中的物质 , 如气 体 发 生化 学反 应 时 , 料对 激 光 能量 的 吸收 材
空、 氧气 等 环境 中 , 材料 进行 切 割 、 接 等处理 。因此 , 预估 和 控制 材 料 的激 光 加 工结 果 , 要 准确 地 知 道 对 焊 为 需
在 不 同辐照 环境 下 , 材料 对激 光 能量 的反 射和 吸收 特性 , 这对 材料 激 光加 工过 程 中选 取 激光最 优 化参数 及加 工 环 境具 有重 要 意义 。 国 内外 学者 就材 料对 激光 能 量 的反 射 和 吸 收特 性 开展 了大量 研 究 , 主要 集 中在温 度 对 但 激 光辐 照过 程 中材料 反射 或 吸收 特性 的影 响 , 此外 还 包 括材 料 种 类 、 料 表 面状 况 、 光 体 制等 。如 J X e等 材 激 .i 人研 究 了金 属材 料反 射率 随 温度 的变 化 _ ] 但并 未研 究整 个 辐照过 程 中反射 率 的动 态 变化 ; K. re n等 2 , R. F ema 人研 究 了金 属及 复合 材 料在激 光 辐照 过程 中其 反 射率 随温 度 的 动态 变 化 ; 贵 兵等 人 开展 了大 气 环境 下 重 王

激光印刷原理

激光印刷原理

激光印刷原理
激光印刷技术是一种利用激光束对印刷材料进行加工的技术,主要应用于印刷、制版、雕刻和微细加工等领域。

其原理是利用激光的高能特性对印刷材料表面进行脱色、脱墨或腐蚀,实现图文的印刷效果。

激光印刷主要依靠激光束的能量来实现对印刷材料的加工。

激光束通过透镜进行聚焦,使激光能量高度集中在一个小的区域内。

当激光束照射到印刷材料表面时,其能量会引起材料表面的物理或化学变化。

对于脱墨或脱色的激光印刷,激光束的能量会将墨水或颜料中的某些成分加热至沸腾或气化,进而将其从印刷材料表面去除。

通过在激光束的作用下对图文进行逐行或逐点扫描,可以实现对印刷图案的精确控制。

对于腐蚀型激光印刷,激光束的能量会使材料表面发生化学反应,引发物质的氧化或还原。

例如,在金属印刷材料上实施激光腐蚀印刷时,激光的能量会使金属表面发生氧化反应,从而形成可见的文字或图案。

激光印刷技术的优势在于高精度、高效率和非接触加工。

与传统的印刷方法相比,激光印刷可以实现更细微的图文表达,提供更高的印刷精度。

同时,激光印刷无需传统的印刷版材料,可以直接通过计算机控制进行印刷,省去了制版和排版的繁琐过程。

然而,激光印刷技术也存在一些挑战和局限性。

对于某些材料,特别是高反射材料,激光能量的吸收效率较低,需要额外的处理措施来增加材料的吸收性能。

此外,激光印刷的设备成本较高,操作要求较为复杂,对操作人员的技术要求较高。

不过,随着激光技术的不断发展,激光印刷技术在印刷业和其他行业的应用前景仍然广阔。

随着激光设备的不断升级和改进,相信激光印刷技术将在未来发展中发挥更重要的作用。

《激光加工技术》课件

《激光加工技术》课件
记技术
详细描述
激光打标是利用高能激光束在材料表面进行刻划或烧蚀出文字、图案等标记。 该技术具有标记清晰、永久、不易磨损等优点,广泛应用于产品标识、防伪鉴 别等领域。
激光熔覆
总结词
高效、耐磨的表面改性技术
详细描述
激光熔覆是利用高能激光束将熔覆材料快速熔化并覆着在材料表面,形成一层具有特殊 性能的熔覆层。该技术具有熔覆层质量高、与基体结合力强等优点,广泛应用于机械零
02
激光加工技术的基本设备
激光器
激光器是激光加工技术的核心设备,负责产生高能激光 束。
激光器的性能参数包括输出功率、光束质量、波长等, 直接影响加工效果。
激光器的种类繁多,常见的有气体激光器、固体激光器 和光纤激光器等。
激光器的维护和保养对于保证其稳定性和寿命至关重要 。
光学系统
01
光学系统是用来传输和聚焦激光束的装置,通常包括反射镜、 透镜和光束扩展器等。
措施。
如何克服激光加工技术的局限性
降低设备成本
通过技术进步和规模化生产,降低激光加工设备 的成本,使其更适用于中小型企业。
拓展材料适用性
研究新的激光加工技术和工艺,拓展激光加工技 术的材料适用性。
ABCD
提高技术水平
加强技术研发和人才培养,提高激光加工技术的 水平和应用范围。
加强安全管理
建立健全的安全管理制度和操作规程,加强安全 培训和教育,确保操作人员的安全。
02
光学系统的设计和制造精度直接影响激光加工的精度和效果。
光学系统的清洁和维护对于保证其性能和稳定性非常重要。
03
加工机床
1
加工机床是用来固定和加工工件的设备,通常具 有高精度和高稳定性的特点。

激光热处理原理及应用

激光热处理原理及应用

激光热处理原理及应用激光热处理(Laser heat treatment)是利用激光器产生的高能量、高密度的激光束对材料进行加热处理的一种表面强化技术。

它通过瞬间的激光照射,使材料表面局部区域迅速加热到很高的温度,然后通过传热作用将高温局部含能量较高的物质重新排序,从而改变材料的微观结构和性能。

激光热处理的原理主要包括吸收过程、传热过程和相变过程三个方面。

首先是吸收过程。

激光束照射到材料表面时,会引起表面的光源吸收,激光能量被转化为热能。

此过程与激光在材料中的反射、散射以及折射有关。

材料的吸收率与其波长、光束形状、入射角度、材料本身的吸收特性等因素都有关系。

其次是传热过程。

激光光束在材料表面产生的热能会通过传热方式向材料内部传导,使得局部区域温度升高。

传热方式包括传导、对流和辐射三种形式。

当激光能量较大时,传热速度远远大于材料的热损失速率,就会导致局部区域温度升高。

最后是相变过程。

当局部区域温度达到材料的熔点或显著高于材料的临界温度时,相变就会发生。

相变过程包括熔化、淬火和回火等,由于瞬时的高温和快速的冷却速率,可以改变材料的晶体结构、显微组织和力学性能。

激光热处理技术广泛应用于金属、陶瓷、半导体等领域。

其中,金属材料是应用最广泛的对象。

在金属材料领域,激光热处理可以实现以下几个方面的应用。

首先,激光热处理可以改善金属材料的硬度和耐磨性。

通过瞬时的高温和快速的冷却,可以使金属材料的晶粒细化,减少缺陷和夹杂物的数量,从而显著提高材料的硬度和耐磨性。

其次,激光热处理可以改善金属材料的抗腐蚀性能。

通过调控激光加工参数和选择合适的加工介质,可以在金属表面形成致密的氧化膜或硬化层,提高金属材料的抗腐蚀性能。

再次,激光热处理可以改善金属材料的疲劳性能。

通过激光热处理抑制晶界腐蚀、消除内应力和缺陷,可以提高金属材料的疲劳寿命,延缓疲劳裂纹的扩展。

此外,激光热处理还可以修复金属材料的损伤。

通过局部加热和快速冷却,可以消除材料中的应力和缺陷,使损伤区域重新呈现良好的性能。

不同材料对不同激光波长的吸收率

不同材料对不同激光波长的吸收率

不同材料对不同激光波长的吸收率文章标题:探讨不同材料对不同激光波长的吸收率在现代科技发展的今天,激光技术已经渗透到我们生活的方方面面,而不同材料对不同激光波长的吸收率,也成为了当前研究的热点之一。

本文将从深度和广度两个方面,对这一主题展开全面评估,并探讨不同材料在吸收不同激光波长时的特性和应用。

一、不同材料的吸收率表现1. 金属材料金属材料通常具有较高的反射率,对于大部分激光波长表现出很强的反射性。

然而,在某些特定的波长下,金属也会出现吸收的现象,这一现象在激光切割和激光打印等领域有着重要的应用价值。

2. 半导体材料半导体材料对于不同激光波长的吸收率表现出较大的差异,这一特性使得半导体材料在激光器件和光电器件的制造中具有极其重要的地位。

3. 有机材料有机材料在激光波长的吸收率方面通常表现出比较复杂的特性,受到分子结构的影响较大。

然而,正是因为这一复杂性,有机材料在激光医疗和生物科学研究中具有独特的应用优势。

二、不同激光波长在材料加工中的应用1. 激光切割在激光切割领域,不同材料对不同激光波长的吸收率直接影响着切割质量和效率。

红外激光对金属的吸收率较高,因此在金属切割中具有重要应用。

2. 激光打印激光打印涉及到对不同材料的精准加工,因此对于不同激光波长的吸收率也有着严格的要求。

利用材料对特定波长的吸收特性,可以实现高分辨率的打印效果。

三、个人观点和总结从以上对不同材料对不同激光波长的吸收率的探讨中,我们可以看到这一主题的复杂性与重要性。

不同材料对激光的吸收特性是激光技术得以广泛应用的基础之一,也是激光加工和激光应用的关键因素之一。

我认为对不同材料在不同激光波长下的吸收率进行深入研究,将有助于推动激光技术的进一步发展,拓展其应用领域。

总结起来,不同材料对不同激光波长的吸收率是一个复杂而又具有广泛应用价值的研究领域。

通过深入探讨和研究,我们可以更好地理解材料的光学特性,推动激光技术的发展,并拓展激光在材料加工、医疗、通信等领域的应用。

激光加工技术有哪些【详情】

激光加工技术有哪些【详情】

激光加工技术有哪些内容来源网络,由深圳机械展收集整理!更多激光加工设备技术展示,就在深圳机械展!激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性,对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。

激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门,对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。

激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为以下9个方面:1.激光加工系统。

包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统;2.激光加工工艺。

包括焊接、表面处理、打孔、打标、微调等各种加工工艺;3.激光焊接:汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。

使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半导体泵浦激光器;4.激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。

使用激光器有YAG激光器和CO2激光器;5.激光打标:在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用,使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器;6.激光打孔:激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。

激光打孔的迅速发展,主要体打孔用YAG激光器的平均输出功率已由400w提高到了800w至1000w。

国内比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。

使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主,也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器;7.激光热处理:在汽车工业中应用广泛,如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理,同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。

阻挡激光的方法

阻挡激光的方法

阻挡激光的方法阻挡激光的方法激光是一种高度聚焦的光束,具有高能量、高亮度和高单色性等特点,因此在许多领域都有广泛的应用。

但是,激光也具有很强的穿透力和破坏力,如果不加控制,会对人体和物体造成严重的危害。

因此,阻挡激光成为了一项重要的技术挑战。

本文将介绍几种常见的阻挡激光的方法。

1. 反射法反射法是最常见的阻挡激光的方法之一。

它利用反射材料反射激光,使其无法穿透到目标物体。

反射材料通常是金属或镜面材料,具有高反射率和低吸收率。

在实际应用中,可以将反射材料覆盖在需要保护的物体表面,或者将反射材料制成反射板,放置在激光束的路径上,使激光束被反射。

2. 吸收法吸收法是利用吸收材料吸收激光,使其能量被转化为热能而被阻挡。

吸收材料通常是黑色或暗色的材料,具有高吸收率和低反射率。

在实际应用中,可以将吸收材料覆盖在需要保护的物体表面,或者将吸收材料制成吸收板,放置在激光束的路径上,使激光束被吸收。

3. 散射法散射法是利用散射材料散射激光,使其能量被分散而被阻挡。

散射材料通常是白色或亮色的材料,具有高散射率和低吸收率。

在实际应用中,可以将散射材料覆盖在需要保护的物体表面,或者将散射材料制成散射板,放置在激光束的路径上,使激光束被散射。

4. 屏蔽法屏蔽法是利用屏蔽材料屏蔽激光,使其无法穿透到目标物体。

屏蔽材料通常是厚度较大的材料,具有高密度和高吸收率。

在实际应用中,可以将屏蔽材料制成屏蔽板,放置在激光束的路径上,使激光束被屏蔽。

5. 折射法折射法是利用折射材料折射激光,使其改变方向而被阻挡。

折射材料通常是透明的材料,具有高折射率和低吸收率。

在实际应用中,可以将折射材料制成折射板,放置在激光束的路径上,使激光束被折射。

总之,阻挡激光的方法有很多种,可以根据不同的应用场景选择不同的方法。

在实际应用中,还需要考虑材料的成本、耐久性、透明度等因素,以及激光的功率、波长、频率等参数,来选择最合适的阻挡方法。

激光加工技术原理

激光加工技术原理

激光加工技术原理激光加工技术是一种利用激光束对材料进行切割、焊接、打孔等加工的方法。

它具有高精度、高效率和非接触性的特点,在工业生产中得到广泛应用。

本文将从激光加工的原理、设备和应用等方面进行介绍。

一、激光加工的原理激光加工的原理基于光与物质的相互作用。

激光是一种具有高度聚焦性和高能量密度的光束,当激光束照射到材料表面时,会引起材料的光热效应。

这种效应是指激光能量被吸收后,使材料温度升高,进而导致材料的熔化、汽化或者燃烧。

在激光加工过程中,激光束的能量可以通过吸收、散射和反射等方式与材料相互作用。

当激光束被吸收时,光能会转化为材料的内能,使材料温度升高。

当激光束被散射时,光能会在材料内部扩散,增加材料的温度分布。

当激光束被反射时,光能会在材料表面反弹,对激光加工效果产生影响。

二、激光加工设备激光加工设备主要包括激光器、光束传输系统和加工头等组成。

激光器是激光加工的核心部件,它能够产生高能量、高亮度和高单色性的激光束。

光束传输系统用于将激光束传输到加工头位置,并保持光束的稳定。

加工头则负责将激光束聚焦到材料表面,实现切割、焊接或打孔等加工过程。

在激光加工设备中,还通常配备了控制系统和冷却系统。

控制系统用于调节激光器的输出功率、频率和工作模式等参数,以实现对加工过程的精细控制。

冷却系统则用于保持激光器和光束传输系统的温度稳定,以确保设备长时间稳定工作。

三、激光加工的应用激光加工技术在许多领域都有广泛的应用。

在工业制造中,激光切割技术可以用于金属板材、塑料、木材等材料的切割,具有高速、高精度和无变形的优点。

激光焊接技术可以用于金属材料的焊接,具有熔合深度大、热影响区小的特点。

激光打孔技术可以用于金属、陶瓷等材料的孔加工,具有孔径小、精度高的特点。

除了工业应用,激光加工技术还在医疗、电子、通信等领域得到了广泛应用。

在医疗领域,激光治疗技术可以用于眼科手术、皮肤美容等治疗过程中,具有微创、精确和无痛的特点。

材料科学中激光与物质相互作用的机理

材料科学中激光与物质相互作用的机理

材料科学中激光与物质相互作用的机理激光技术在当今的现代科学中发挥着越来越重要的作用。

尤其在材料科学中,激光技术为研究材料的物理、化学、结构与性能等方面提供了许多新的研究方法,促进了材料科学的快速发展。

所以,深入探究材料科学中激光与物质相互作用的机理,对于加深对材料的认识,提高材料的性能,具有重要的意义。

激光是一种以高强度、高单色性、高相干性的光束作为工具,进行精密加工的技术。

它在材料科学中应用十分广泛。

激光对材料的作用主要通过激光与物质相互作用来实现。

那么,激光与物质相互作用的机理是什么呢?激光与物质相互作用的机理主要涉及激光照射下光与物质相互的吸收、反射、透射、散射等过程。

激光光束在材料表面或内部聚焦后,能量密度极高,瞬间加热物质,由此产生光化学效应和热化学效应。

光化学效应是指激光在材料表面或内部的相互作用中,激发物质发生反应或分解。

当激光穿透材料时,部分能量被物质吸收,让其温度升高。

此时,高等电子激发跃迁,能带结构发生变化,从而改变原子、分子的构型、状态等。

这时,物质的化学反应便是光化学效应的一种。

比如,激光脱附效应是将材料表面吸附的分子通过激光引发的局部加热而去除。

这种效应广泛用于纳米材料的制备。

同时,也有被广泛用于光催化、光治疗等领域。

另外,激光还会通过热化学效应影响材料。

当激光高能量聚焦在材料上时,材料瞬间产生极高温度(数千摄氏度),并产生大量的热能。

由于这种高温状态下的短暂过程,产生了高温熔融、凝固、沉积等过程。

比如生产中通常采用激光切割材料。

激光在材料表面或内部形成的高能量损伤区域,对材料表面或内部快速加热,导致区域内的物质在高温下蒸发和溢出,从而实现了激光切割的目的。

激光切割主要应用于工程陶瓷、金属、半导体、光学玻璃等材料的精密加工。

总之,探究材料科学中激光与物质相互作用的机理,对于加深对材料的认识,提高材料的性能具有重要的意义。

在日后的实践中,科学家们将通过深入研究,推动激光技术在材料科学中的应用,促进材料科学的可持续发展。

激光在反射材料上的加工

激光在反射材料上的加工

激光在反射材料上的加工使用JK1aSerS携带背反射保护的避光器,一般功率较高的光纤激光器可以切割ImnI的铝,速度达到15m∕πιin(20Um光斑直径)。

随着现代加工工艺技术的不断提高,各种金属材质的应用更加广泛。

许多难以加工的金属也在各个行业大展身手。

例如高光反射材料也可以使用激光加工,得到更加全面的应用,像汽车电池上的铜,珠宝上的金银,甚至2012伦敦奥运火炬上的铝材质。

铝是一种高光反射材料,正常可见光的反射率在92%左右,中、远红外辐射反射率高达98%。

因此,用激光加工铝材料是非常困难的。

激光射出的光波被反射回光源,可能会造成激光器毁坏。

同样在加工金、银、铜、黄酮以及其他材料时会有这个问题存在。

为了避免光反射,一些制造商改变了焦距,确保反射光不会返回光纤,但是这也就降低了光斑品质。

这些近似椭圆的焦点会增加切口宽度,使图案产生缺陷。

JK1aSerS专利背反射保护技术,利用一个集成在光纤上的导光平面将反射回来的激光转向,并导入到一个激光吸收装置中。

被导入到激光吸收装置中的光被持续不断的监控,如果产生的反射数量超过了可接受的极限,闭环监控系统会自动关断激光,来保护光纤受到致命的损坏。

背反射保护作为JK1asers的Nd:YAG和光纤激光器的标准配置,就不需要单独的法拉第光隔。

而法拉第光隔里的晶体热效应,通常会造成激光能量损失和光束质量的下降。

使用JK1aSerS携带背反射保护的激光器,一般功率较高的光纤激光器可以切割I1nIn的铝,速度达到15m∕min(20Um光斑直径)。

在同样的缝宽条件下,2mm铝的切割速度可达3.3m∕min.英国JK1asers拥有近40年来一直致力于工业激光的研发和生产,生产制造一系列世界领先的光纤激光器和Nd:YAG激光器。

我们的应用团队可以帮助您寻找合适的解决方案,让您在切割、焊接、钻孔领域拥有更大的优势。

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激光在反射材料上的加工
使用JK Lasers携带背反射保护的激光器,一般功率较高的光纤激光器可以切割1mm的铝,速度达到15m/min(20um光斑直径)。

随着现代加工工艺技术的不断提高,各种金属材质的应用更加广泛。

许多难以加工的金属也在各个行业大展身手。

例如高光反射材料也可以使用激光加工,得到更加全面的应用,像汽车电池上的铜,珠宝上的金银,甚至2012伦敦奥运火炬上的铝材质。

铝是一种高光反射材料,正常可见光的反射率在92%左右,中、远红外辐射反射率高达98%。

因此,用激光加工铝材料是非常困难的。

激光射出的光波被反射回光源,可能会造成激光器毁坏。

同样在加工金、银、铜、黄酮以及其他材料时会有这个问题存在。

为了避免光反射,一些制造商改变了焦距,确保反射光不会返回光纤,但是这也就降低了光斑品质。

这些近似椭圆的焦点会增加切口宽度,使图案产生缺陷。

JK Lasers专利背反射保护技术,利用一个集成在光纤上的导光平面将反射回来的激光转向,并导入到一个激光吸收装置中。

被导入到激光吸收装置中的光被持续不断的监控,如果产生的反射数量超过了可接受的极限,闭环监控系统会自动关断激光,来保护光纤受到致命的损坏。

背反射保护作为JK Lasers的Nd:YAG和光纤激光器的标准配置,就不需要单独的法拉第光隔。

而法拉第光隔里的晶体热效应,通常会造成激光能量损失和光束质量的下降。

使用JK Lasers携带背反射保护的激光器,一般功率较高的光纤激光器可以切割1mm的铝,速度达到15m/min(20um光斑直径)。

在同样的缝宽条件下,2mm铝的切割速度可达3.3m/min。

更多视频信息请访问/jklasers,这里有最新的2000W激光器(JK2000FL)铜切割视频。

英国JK Lasers拥有近40年来一直致力于工业激光的研发和生产,生产制造一系列世界领先的光纤激光器和Nd:YAG激光器。

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资料整理——新越激光雕刻(东莞市新越激光雕刻有限公司) 。

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