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1、不同激光器对不同材料的不同激光器对不同材料的作用作用不同激光设备对不同材料的加工工艺激光器的分类1、CO2气体激光器 3、光纤激光器 4、半导体激光器2、YAG固体激光器 材料的划分金属材料1、结构钢2、不锈钢非金属材料3、铝4、钛1、合成材料2、有机物3、陶瓷一、CO2碳激光器 CO2激光器，可称“隐身人”，因为它发出的激光波长为10.6 m，“身”处红外区，肉眼不能觉察，它的工作方式有连续、脉冲两种。连续方式产生的激光功率可达20 千瓦以上。脉冲方式产生波长10.6 m的激光也是最强大的一种激光。最普通的CO2激光器是一支长1 米左右的放电管。它产生的激光是看不见的，在砖上足以把砖头烧到发
2、出耀眼的白光。二氧化碳激光于1964年首次运用其波长为10.6m。简介：1、CO2激光器对非金属材料的加工 将CO2激光束透过一个光罩，用镂空的铜模罩住要雕刻的非金属材料，然后用CO2激光束在铜模上作快速扫瞄，即可在该材料上雕刻出复杂的图案。雕刻对象一般为木材、皮革和纸张等，另外也可以应用到雕刻特有的手工艺品，如竹片雕刻、软木浮雕等。也有少数150瓦左右的CO2激光直接作皮衣、皮件等生产用。输出200瓦以下的CO2激光器在一些非金属薄材料切割方面绰绰有余，如建筑业的压克力模型制作，结婚相簿封面的硬版图样，其特点是是小而复杂，但均可以CO2激光来作裁切。云母薄板的裁切防弹衣内纤维布的裁切，还有其
3、它一些特殊材料如：FRP、ABS、特弗龙、石棉和橡胶等的裁切，国外都有采用激光加工的先例，只是需要特别注意切割时所产生气体的排放问题。2、CO2激光器对金属材料的加工 激光无法透过金属材料，部分能量会被吸收和反射掉。金属吸收二氧化碳激光的能力较弱，激光波长越小，吸收率越高，能量传递效率也越高。尽管金属对二氧化碳激光的吸收较少，但只要能量密度很大，二氧化碳激光仍可有效用于金属的焊接和切割。比如计算机机壳的钣金切割，以及各种机器控制箱和机壳的钣金切割是最主要的加工对象。尤其是一些产品产量不多，形状复杂，产品生命周期不长，开模划不来的钣金切割最多，如：电动玩具机壳、自动贩卖机机壳、配电盘等。大于16
4、00瓦的高功率CO2激光，主要被应用在金属焊接和表面处理上，在工业先进国家已逐渐被国防、汽车和航天工业里一些特殊领域所采用。但早期高功率激光的价位比较高，加上这一方面的技术养成训练有限，所以除了国防上、一些大学和研究单位有这一方面的应用外，民用工业较少引进此类高功率CO2激光。3、CO2激光器对合金材料的加工 镁合金具有密度较低、强度较高、导热性良好以及可回收等诸多优点，被称为轻量化结构用绿色工程材料，在汽车、航空、电子通讯等领域有着广泛的应用前景。激光焊接镁合金有很多优点，如焊接速良快，热输入较小，焊缝以及热影响区较窄，焊缝组织细小以及焊接变形小等，因此激光焊接镁合金得到广泛的关注。二、YA
5、G激光器 YAG激光的波长是CO2激光波长的1/10，所以一般材料对YAG激光的吸收率高于对CO2激光的吸收率。但是这种吸收率的差异在激光切割机加工中，只在初始激光作用的瞬间起作用，随着材料状态的改变，吸收率有很大的不同。1、YAG激光器对金属材料的加工工艺 如图实验结果可知，雕刻效率随激光输出功率密度的升高而提高，但需要注意的是,功率密度的进一步增加对效率提高的程度并不是非常明显。(1)不同功率密度 从实验结果可见，脉宽对雕刻效率以及质量的影响都很小，脉宽主要在高功率密度加工需要考虑对材料的散热时起作用。(2)不同脉宽 试验证明，脉冲频率为3kHz时，材料能在较少时间内被雕刻穿透。对照雕刻点
6、图片分析的情况可发现,随着脉冲频率增加,雕刻点之间的距离变小，但与此同时雕刻点变浅。因此单纯考虑雕刻质量时,脉冲频率增加有利雕刻出精细的线条。(3)不同脉冲频率2、YAG激光器对合金材料的加工工艺 熔化极和非熔化极氨弧焊是钦合金板材传统的焊接方法，已具备成熟的焊接工艺，但氢弧焊对于钦合金超薄板材(板厚5 0.3mm)的焊接，熔宽与焊缝成形仍不理想。激光焊接具有能量集中、热输入量小、焊缝成形好、还有激光焊接“净化效应”等显著优越性，非常适合焊接钦合金薄板。YAG脉冲激光焊接金属时，由于光辐射的高峰值功率、间断作用等特性，作用过程显出动态变化的特点，并且焊接工艺控制因素较多，要获得稳定的焊接质量就
7、必须对工艺规范严格控制。3、YAG激光器对非金属材料的加工工艺 对于很硬的材料，像天然或人造金刚石 陶瓷、铁氧体等也需要很精确的打孔和成形。然而，很高的硬度，有时加之又很脆，使加工既费时又艰难。实践证明YAG激光器对这类加工有很大帮助。加工这种金刚石时，YAG激光器具有很大的优越性，而且使一些新的加工技术有了可能。使用激光辐射强度达一定时发生金刚石的石墨化。这样制作的石墨增加了对激光辐射的吸收，温度升高，使石墨燃烧或汽化。对加工透明材料，从底面开始比在面对激光福射的一面容易得多(从底边开始的切割宽度要比通常加工的宽度小）三、YAG激光器和CO2激光器的对比 1、YAG激光切割机具有价格低、稳定
8、性好的特点，但能量效率低，一般3%，当前YAG激光切割机的输出功率诸多在600w左右，由于输出能量小，主要用于打孔和点焊及薄板的切割。YAG激光切割机激光器的波长不易被非金属汲取，故不能切割非金属材料。YAG激光切割机面市时间已经比较长，但也是存在不少缺点，例如:功耗大、切割速度慢、切割效果差，且故障率比较高、耗材使用寿命短，后期高额的维护费用成为其发展的阻碍。2、CO2激光切割机现在市面上在售的，由于光电转化率较低多用于金属薄板的切割，极少有厂家生产大功率CO2激光切割机。但是CO2激光器的波长为10.6m，相对容易被非金属吸收，可以高品质地切割木材、亚克力、pp、有机玻璃等非金属材料。多数厂家生产150W左右的CO2激光切割机用于金属与非金属的混合切割，主要面向广告行业销售。3、YAG脉冲激光与CO2连续激光相比，由于波长短(YAG激光波长1.06um,COx激光波长10.6um)，金属对YAG激光的吸收率高，脉冲激光束作用在金属表面的时间为毫秒级，在获得相同熔深的情况下，脉冲YAG激光焊接线能量要比CO2激光小，因此YAG脉冲激光在薄板焊接中具有明显的优势。感谢观赏！结束结束