激光加工技术在金属加工工艺中应用

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摘要:随着科学技术的飞速发展,激光技术在工业中得到了广泛的应用。通过对我国金属加工业的调查,可以发现,激光技术在金属加工业中应用广泛。本文深入分析了激光技术在金属加工中的应用原理,并在此基础上更全面地阐述了激光技术在金属加工中的应用价值。

关键词:激光加工技术;金属加工;应用

工业化生产、生产加工对精度的要求越来越高。在这种情况下，如何生产精密加工的金属复合材料零件成为金属复合材料制造企业必须解决的关键问题之一。在众多金属复合材料的生产加工中，激光设备因其加工高效率、高精度而被广泛运用。在使用激光设备加工金属材料的全过程中，必须科学研究实际的运用方式和加工关键技术对策，为激光切割设备的合理应用奠定坚实的基础。

一、激光技术在金属加工中的应用原理

激光发生器在金属复合材料生产中的关键应用的基本要素是利用激光发生器的单色性、相关领域的特性和垂直平面将激光发生器的焦点调整到光纤激光切割或电弧焊电焊焊接。在这一点上，基本上，金属复合材料创造了一种必须加工的原材料。员工可以利用当地产业来精确生产和加工金属复合材料。此外，激光发生器的操作可以通过独特的机械设备进行调整。因此，可以精确控制部分金属复合材料的熔化。在金属材料加工中应用激光器的关键基本原理是利用激光器的线形散播特点以及产生高溫的工作能力。除此之外，在金属材料加工全过程中能够调整激光器输出功率和抗压强度，形变的最重要要素是激光器聚焦点的抗压强度和加工加工工艺。从总体上，在加工全过程中，务必依据金属材料产品工件的规格、溶点和抗压强度的转变来调节激光器对焦抗压强度。务必高度重视加工中的每个要素，仅有那样才可以确保金属材料加工的精密度和品质。

二、激光技术在金属加工中的应用优势

目前，激光是相干光源，通常具有相干性和单色性等重要特性，如正常定向井、高强度和高功率。另外，当前的激光如果聚焦在表面处理材料之前的某个点上，它具有瞬间逐渐转化为热能和光能的作用，反之，则加热到几万摄氏度。此时，即使是最坚固的材料也能承受高温和熔化。同时，物料中的温度会升高，蒸发现象会产生小孔，整个生产过程中去除的部分和剩余的物料会逐渐蒸发蒸发，不留任何残留物。实际上，它是局部激光加工材料在材料加工过程中由于温度的急剧上升而迅速液化和蒸发的连续过程。激光加工技术可以实现传统钣金加工方法难以完成零件加工。当箱体内钢材钻孔尺寸较大时，传统的钣金加工方法无法进行，但激光加工技术可以轻松完成连续加工，在同一领域，激光加工技术比传统技术更准确、更快速、在市场上更具竞争力。在二维层面上，激光加工更加灵活。例如，在激光切割机的使用中，工件是固定的，而切割机的切割头是移动的。这样既可以避免加工中的死角，提高材料利用率，又可以简化加工设备。激光加工设备的加工不是由控制部分、模具创建或加工路径改变，而是由计算机控制系统作为一个整体来完成的。因此，激光加工技术不存在仪器磨损、变形等问题。这个过程可以通过CNC来完成。表面处理精度高，质量好。通过研究可以发现，激光技术广泛应用于金属材料加工的主要原因在于其加工速度快、加工精度高、加工质量好。本文将对上述各方面的优势进行综合分析和详述。

（一）加工速度快

与传统的生产加工专长相比，激光切割设备在金属复合材料生产加工中最重要的专业优势就是生产加工速度更快。与光纤激光切割相比，专业的生产加工速度优势更加明显。根据对金属材料加工中零件加工的科学研究能够发觉，在零件加工中，激光发生器的功率与金属复合材料的光纤激光切割速度成正比。在整个生产加工过程中，光纤激光切割机械设备的应用可以快速生产多种金属复合材料和非金属材料，光纤激光切割机械设备的应用可以快速生产复杂零件，基本保证了生产的精度。

（二）激光技术加工精度高

在应用激光技术加工金属材料的全过程中，金属材料零件对激光切割或焊接工艺的加工精密度规定很高。激光发生器照射零件表面后，零件表面会部分熔化。能够根据精准管理程序调节抗压强度和相对密度来较为金属材料零件表面的部分熔化部位和熔化溫度。与传统式焊接工艺对比，激光焊具备更强的选择性。在金属焊接和金属材料复合光纤线光纤激光切割的整个过程中，激光发生器的应用将减少氩弧焊和弧焊整个过程中产生的有害物质。并基本维护了员工的健康和生命安全。此外，由于可以精确控制金属物质的局部熔化，因此金属工件其他部分的性能不会因温度升高而发生变化。在此基础上，可以更加稳定地保证金属材料的焊接精度和性能。

（三）加工质量好

激光技术在加工精度高的基础上，可以提高金属材料的加工质量，快速准确地切割和焊接高熔点金属材料。在此基础上，可以对一些熔点较高的金属材料进行更高的加工精度和质量。其次，利用激光技术加工金属材料，能够较大水平地操纵金属材料的部分熔化经营规模。因而，在激光切割或电焊焊接后，金属材料产品工件表面产生的凸凹不平面较少。从这个角度看，激光切割设备不仅可以提高金属复合材料的生产质量，还可以提高金属复合材料的生产效率。

三、激光技术在金属材料加工中的应用

由于其激光方向性好、功率大、单色性好等一系列优点，自1960年代初以来，这项任务就已在世界范围内共同完成，并一直高度重视该领域的科学研究。激光技术推动了许多领域的快速发展，尤其是在任何应用领域的加工成果。激光加工是指激光在表面引起物体形状或物体性能改变的过程。根据光与物质相互作用的机理，激光加工大致可分为激光热处理和光化学反应加工两大类。激光热处理是指由于激光对材料的快速加热作用而对身体进行的各种处理，光化学反应处理是指用高强度、高亮度的激光控制作用于身体并引起光化学反应的过程，也称为冷加工。对冷热金属材料和非金属材料的切割、钻孔、钻孔和扫掠，如热处理金属材料的焊接、表面强化、还原非常有利。

（一）激光技术在金属材料切割中的应用

在金属复合材料的生产加工中，选用单脉冲纳秒光纤激光器，平均功率72w，最大输出功率13kw。光偏转和聚焦由3轴激光偏移系统软件在400x400平方毫米的工作区域内填充。整个遥控过程的前两级允许特殊几何形状的断开，而第三级则保持工作中场计划的重点，以确保大约90μm的恒定光斑尺寸。切割步骤在两种不同的湿度条件下完成，初始露点为-30°C和初始露点为-15°C。由于整个工厂都在干燥的房间里，这样的露点加工可以顺利地进行。为了降低与空气缓慢发生化学变化的危害，测试样品立即进行了泄漏分析解决，在-30℃时仍处于泄漏点。出于安全考虑，金属复合材料是在平整的喷砂厚钢板上进行激光切割的，切割区域有凹槽，避免与钢板相互作用。将激光聚焦在与钢板相同的平面上。在寻找金属激光切割材料的过程中，分析了厚度为50μm的高纯金属复合材料，分析了单脉冲对激光切割刀片质量的影响。考虑了不同的激光切割速率、单脉冲重复频率和露点。为了确保切削刃的重复性评估，使用光学显微镜和激光扫描显微镜进行分析。显示高熔体熔融成形的熔体喷涂是所得切削刃的常见特征。低熔点和较小的熔融预制坯宽度是良好切割边缘的特征。建立激光切割速度的损伤是激光设备的主要内容。因此，为了更好地能够更好地提高金属复合材料的激光切割效率。由于光斑尺寸保持不变，高功率射频和低功率射频将产生高功率射频。激光切割可以有效利用编程软件的优势，大大提高板材的利用率，减少材料的使用和浪费，同时降低劳动强度和劳动力，达到预期效果。改进，另一方面，卸载功能可以省略切割环节和板材切割，有效减少夹料，减少额外的加工时间。因此，它促进了切割程序的最合理安排，有效地提高了加工效率，节省了材料；在不断增长的市场环境中，快速的产品开发意味着市场。激光切割机的应用可有效减少模具使用次数，节省新产品开发周期，提升其开发速度和步伐。激光切割后的零件质量非常好，明显提高了生产效率，有利于小批量生产，有效保证了产品开发周期的缩短、市场氛围、激光切割的应用、尺寸落料模具定位准确，可广泛用于未来的大规模生产。床下地基扎实。钣金加工工作，几乎所有类型的痘痘都需要精加工手术，激光切割机和直接焊结组装，所以激光切割机的应用减少了工序和工期，有效提高了工作效率，可以实现劳动强度和双倍提高降低加工成本，促进工作环境的改善，大大加快开发进步速度，减少模具投资，有效降低成本；激光切割机在钣金加工和干燥中的广泛应用，可以大大缩短新产品的加工生产周期，大大减少模具等方面的投资；显着提高工人的加工速度，节省不必要的加工工序；同时在工业加工中应用广泛，激光切割机可有效加工各种复杂零件，提高精度，有助于缩短加工周期，提高加工精度，直接省去冲压模具更换工序，提高劳动生产率。

（二）激光技术应用中短路问题的规避

熔化金属化学物质的总宽是一个重要的发展趋势特点，由于处在熔融状态的金属化学物质早已彻底迁移到成型情况。因为处在熔融状态和高溫、矿物与水、氧乃至氮的相互影响提升，而氮是研究过程中空气的主要成分之一。在传统式的金属材料中，十分高的冶炼是一个关键要素，由于隔膜渗入会提升短路故障的风险性。针对由金属材料做成的金属阳极氧化，风险性非常高的缘故不尽相同，由于金属化学物质过软，没法透过瓷器隔膜。不一样的高宽比将造成临界值电流强度最高值，进而推动出现意外的不良反应或孪晶生长发育。因而，在应用激光技术时，务必融合金属材料的特性剖析金属材料的强度和导电率，以合理操纵临界值最高值。建立激光切割速度的损伤是激光设备的主要内容。因此，为了更好地能够更好地提高金属复合材料的激光切割效率，应选用恒输出功率、单脉冲反复頻率、单脉冲延迟时间和漏点，及其可变性切割速率来切割金属材料。电镜图象清晰地说明，切割速率对切割边沿溶体产生的总宽有非常大危害，由熔体引起的总宽度与激光切割速度成反比。激光切割速度越快，熔体总宽度越小。因此，在应用激光技术时，尽量结合独特的金属材料进行独特的分析，很有可能采用线性计算公式。在490kHz的脉冲频率下，解决方案的总宽度和光纤激光器的切割速率为-2.75(µm/mm)(Rsquare0.97)。350KHz光纤激光切割速率为-3.06(μmsec)/mm，因此光纤激光切割金属材料复合材料时，应根据金属材料复合材料的熔点选择合适的激光切割设备。

（三）激光焊接

激光焊接技术在现代非常流行。主要有两种表现形式，即深熔焊和导电焊，下面将对其进行分析。深溶焊广泛应用于机械设备制造行业。在使用中，一般在电焊前必须将激光功率调整到相应的水平。在相应的功率标准下，激光输出功率输入远远超过热传输率。此时，激光对准金属材料产品的表面，会使材料表面汽化，产生相应的小孔。此时，激光将继续向下移动小孔径。在这个过程中，金属工件的金属部分会不断熔化，产生相应的熔融金属。此时，焊接过程完成。传导焊接又称热传导焊接技术，属于传统的激光焊接技术。在应用中，激光直接照射在金属工件的表面上以提高其温度。这时，由于导热的原理，表面温度会逐渐向内部渗透和扩散。当表面和内部温度升高到一定的熔点水平时，会出现熔池，此时焊接完成。导电焊的使用比较普遍，因为它适用于熔深浅、宽度要求小的常规焊接。此外，与传统焊接技术相比，激光焊接技术具有人工成本低、焊接质量好等优点。因此，在现代金属加工技术的焊接工作中使用激光焊接技术是有利的，但应根据实际要求选择激光焊接技术的类型。从目前的发展状况来看，激光焊接技术已经不断渗透到汽车行业，为行业发展提供了必要的技术支持。具体来说，本次应用主要表现在以下两个方面：一是开焊。目前，激光焊接技术可以满足汽车传动系统中70%的零部件的焊接要求。与其他焊接工艺相比，激光焊接不仅可以增加零件的使用寿命，还可以降低使用成本，体现了独特的应用价值。简单地说，焊接和冲压装配散布用于平面工件。通过焊接和组装，可以减少工件的数量，也可以提高零部件的性能，减轻重量，进而提高整车的整体性能。以雅阁为例，门体采用1.4mm钢板和0.7mm钢板密封焊接而成，门体重量减轻40%。此外，激光焊接技术具有很强的耐用性，广泛应用于刀具、制造刀具和量具。例如，我国圆锯片的生产能力超过1000万片，既满足了建筑行业对高品质锯片的迫切需求，也保证了锯片市场的有效节约。

（四）激光打孔

激光打孔是一种传统的激光雕刻和材料加工技术。与其他技术相比，激光雕刻具有高精度、高效率、高效率的优势，已成为当前制造技术不可或缺的组成部分。二十世纪末以来，激光雕刻技术的发展步伐加快，多元化趋势大大增强。另外，随着技术的不断进步，孔径越来越小，性能越来越高。粗略计算，如果我们在5万架飞机的机翼上开一个半径为0.032毫米的孔，由于流动阻力降低，可以节省40%的油。在我国，激光雕刻技术有着较为悠久的历史。1960年代初，我国就利用这项技术制造手表，目前累计产量已超过23亿元。但是，与发达国家相比，我国还有一定的差距。目前，发达国家的激光雕刻技术广泛应用于医药制造、食品加工、飞机制造等行业，带来了巨大的物质财富和精神财富。

（五）激光打标

激光打标技术是一种强大的激光材料加工技术。植物部分由高强度、高功率激光、局部辐射和各种类型的化学反应组成，如蒸发和液化，这些化学反应将永久保留在MOL表面。目前，金属制品是应用最广泛的激光打标技术行业。近年来，激光系统不断改进。250yag的平均最大强度大大加深了标签深度，提高了标签质量。此外，激光打标技术作为一种新型的防伪手段，越来越受到社会各界的关注。总之，随着工业界的不断发展和激光加工技术的进步，激光加工技术必然成为金属加工技术应用中的重要加工技术。因此，值得同仁关注和关注，在实际生产中应大力推广。激光技术在某种程度上可以反映一个国家的现代化程度。激光加工技术基本上是一种利用激光束与材料相互作用的特性来切割、焊接、冲压和雕刻材料的技术。本文主要介绍激光加工技术的特点及其在金属材料加工技术中的具体应用。

四、结束语

总体来说，在金属复合材料的制造技术中，激光切割设备是一种比较优秀的制造技术，其应用范围也比较普遍。激光切割设备已广泛应用于汽车行业、光纤激光切割等行业。与传统金属材料复合光纤激光切割氩弧焊方法相比，激光发生器光纤激光切割氩弧焊方法不仅生产速度更快，而且生产质量和精度更高。因此，在矿物原料生产中具有重要的现实意义。全文详细论述了上述三类激光发生器金属材料复合材料生产制造技术的应用方法和实际意义。此外，还对各种激光切割设备在金属复合材料生产中的优缺点进行了科学研究和论证。根据这项科学研究，一方面有望推动激光发生器制造技术的更广泛应用，另一方面有望进一步提高激光切割设备的应用水平。

参考文献:

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[3]王丽娟.激光技术在金属材料加工工艺中的应用研究[J].信息记录材料,2019,20(04):52-53.

作者:陈楠 赵晶 王蕊 单位:长春电子科技学院