激光切割金属厚板新技术

介绍了激光切割金属厚板的过程,分析了存在的主要问题及产生的原因,最后从激光器、聚焦光学系统以及辅助气流的改进等方面介绍了一些激光切割厚板的新技术,为进一步的研究和工业化应用提供了技术参考。     

碳化硼厚板的激光切割工艺及其机制

介绍了碳化硼陶瓷加工中存在的主要问题,将激光技术应用于加工碳化硼陶瓷上,研究出一种新型加工方法,设计出两种有效的激光切割方法并对碳化硼陶瓷进行切割。在实验基础上分析了激光加工参数对加工的影响,采用扫描电镜(SEM)对各种激光切割工艺的断口进行分析和讨论,提出激光加工碳化硼陶瓷的自行断裂机制。实验结果表明,在特定的功率下激光能够用来加工碳化硼陶瓷厚板。对于厚度为5.5 mm碳化硼陶瓷板,Nd∶YAG激光平均功率为130 W时,激光束沿同一位置重复走刀两次即可切断,最高切割速度可达到120 mm/min,可以做到无微裂纹切割。     

陶瓷激光切割技术的研究现状与思考

介绍了硬脆性陶瓷激光切割技术研究的若干新进展,着重从工艺角度系统地分析总结了激光加工陶瓷减少热损伤的4大类型:传统工艺的优化参数法、多道切割法、应力引导控制裂纹切割法以及辅助切割法.结合实际研究经验,针对陶瓷不同薄厚类型及三维切割需求,提出了目前该技术所需解决的主要问题及相关思考.     

应用裂纹控制法的钠钙玻璃YAG激光切割技术

针对目前对玻璃切割质量越来越高的需求,应用裂纹控制法进行了连续YAG激光切割钠钙玻璃的试验,分析了激光功率、激光扫描速度、激光光斑大小对切割质量的影响规律.得到了YAG激光切割钠钙玻璃平板的最佳切割参数.同时利用光学显微镜照片研究了玻璃切口表面的质量,对比了激光切割与机械法切割得到的玻璃切口质量.结果表明:采用裂纹控制法的玻璃YAG激光切割技术可以得到很好的切口质量,应用于高质量玻璃的加工.文中还进行了多层玻璃、管状玻璃以及平板玻璃曲线轨迹的YAG激光切割试验,为YAG激光切割玻璃的进一步应用提供了技术基础.     

光纤激光切割碳钢的工艺研究

采用2kw光纤激光器对16mm以下Q235-A碳钢进行切割,以3mm及10mm为例进行工艺分析.在工艺优化后,对各样件进行分析.分析了焦点距离、激光功率、离焦量、气压各参数对切缝形貌,粗糙度、条纹的影响.结果表明,与传统的激光器不同,光纤激光切割3mm的碳钢一般为正离焦,切割10mm碳钢一般选择负离焦.切割薄板时,为了提高速度,一般选择高功率、高气压切割.切割厚板时,确保切面质量,一般选择高功率、低气压.     

非常规激光加工技术的研究

常规激光加工技术是利用高温使材料熔化或气化而达到加工目的,但是常导致加工区域热影响区和微裂纹的影响.着重探讨了水导激光加工过程中的激光与液束耦合原理及加工效果,分析了体加热激光切割玻璃过程中的温度场和应力场,以及曲线切割和多层玻璃激光切割技术.针对两种非常规激光加工技术--水导激光加工和体加热激光切割玻璃技术,进行了理...     

数控激光切割技术发展趋势与市场分析

随着激光加工技术的不断发展.激光切割在越来越多的领域中发挥起重要作用.介绍了国内外高功率激光切割技术的发展现状、发展趋势、市场应用现状及前景分析,提出了我国高功率激光切割产业的技术发展方向.     

晶圆激光切割技术的研究进展

综述了半导体领域晶圆切割技术的发展进程,介绍了刀片切割技术、传统激光切割技术、新型激光切割技术及整形激光切割技术的特点、工作原理和优缺点以及国内外使用晶圆切割技术获得的研究成果及其应用前景.与刀片切割技术相比,激光切割技术具有切割质量好、切割速度快等优点.详细介绍了以进一步改善晶圆切割质量和提高切割速度为目的的几类整形激光切割技术,包括微水导激光切割技术、隐形切割技术、多焦点光束切割、“线聚焦”切割、平顶光束切割和多光束切割等.随着技术的不断完善、切割设备的不断成熟,整形激光切割技术在未来的晶圆切割领域将具有广阔的应用前景.     

玻璃的激光切割技术

1 引言 激光切割技术现已成为一种成熟的工业加工技术.金属是激光切割的主要对象,其它可以进行激光切割的材料还有塑料、陶瓷、硅片以及玻璃等.     

宽板激光拼接技术及设备

论文介绍了所研制的一种采用激光切割——焊接组合工艺进行宽板拼接的关键技术及成套设备。工艺参数优化后的激光无氧切割可获得基本无挂渣、无氧化的光滑切割断口。两坯板在切割——焊接全过程中始终被左右夹钳夹持,分别先后在同一切割头运动下完成切割程序。左右夹钳在原切割位置自动拼合坯板。宽度为2m的坯板拼缝间隙可控制在0.05mm以下。为了保证拼缝与焊接头的运动轨迹重合,切割与焊接采用同一组反射聚焦镜片,切割与焊接功能的转换通过自动装上和卸下切割喷嘴实现,避免了一般光路传输反射镜切换方案可能产生的重合误差。该设备配备有激光焊接过程稳定性的实时监测系统,可识别2mm以上未焊透和烧穿缺陷。该设备不仅能拼焊等厚板,也能拼焊不等厚板,拼焊接头性能可满足汽车零件冲压成型的要求。     

氧助散焦激光切割厚板的稳态工作条件

介绍了散焦法的原理和特点,分析了形成稳态切割的条件,并用有限元方法对切割温度场进行了数值模拟,在此基础上得出散焦光斑直径、切割速度、激光功率等参数对切割质量的影响规律,预测了20mm板的切割速度范围。用散焦法进行了切割实验。结果表明,散焦法可以成功切割12mm,20mm厚钢板,同时也说明数值模拟预测结果与实验结果非常接近。     

中低功率CO2激光切割非金属板材

介绍了CO2激光汽化切割非金属板材的机理,建立了理论模型,并根据材料的性质和切割速度预测切割深度。实验数据表明,该模型适合激光切割6mm以下的薄板。根据该模型可预测小功率激光切割非金属材料的能力,为提高切割速度,提出预热辅助气体的切割方法。     

中厚钢板小圆孔的高功率CO2激光切割工艺研究

为解决高功率CO2激光切割广泛用于面板、模板制作的中厚钢板小圆孔时存在的切割质量差的问题,采用Rofin DC025板条CO2激光切割系统,对6mm厚的A3钢板进行了Φ5mm小孔的激光切割工艺研究。系统研究了激光功率、切割速度和氧气压力对切割质量的影响,分析了切割前沿温度分布对切割质量的决定作用。结果表明,当激光功率为1KW、切割速度为1.0m/min、氧气压力为1.2×105Pa时可获得最佳切割效果,解决了中厚钢板小圆孔的高功率CO2激光切割时存在的切割质量差的问题。     

激光切割及其在切割石板材中的应用研究

简述了激光切割的工作原理及特点.选用六种天然石板材作为实验样本,在明确实验样本组成成分及硬度的基础下,采用大功率CO2激光器切割系统,对六种不同硬度、不同厚度的天然石板材进行切割实验,获得切割六种不同硬度、不同厚度的天然石板材时的最佳工作速度,从而优化了激光切割天然石板材的切割工艺.实验结果表明:激光切割天然石板材的切割质量与石板材含杂质的多少、石板材的肖氏硬度有关.     

激光切割碳纤维复合材料的实验研究

为了获得激光切割参量对碳纤维复合材料的影响规律,利用额定功率为500W的毫秒脉冲Nd:YAG激光器,分别进行了在空气中和水下切割碳纤维复合材料(CFRP)的实验研究。采用单因素实验法,考察了脉冲能量、频率、切割速度与气体压力等激光参量对切割质量的影响,获得了激光参量对切割CFRP材料切口的切缝宽度、正面纤维拔出长度、背面纤维拔出长度与锥角的影响规律,并对激光切割机理进行了分析研究。结果表明,水下切割能有效地减小激光切割产生的热影响区。这为继续开展激光水下切割CFRP的研究提供了参考。     

石英玻璃薄板激光精密切割技术

为了实现石英玻璃薄板的激光精密切割,对石英玻璃薄板激光切割原理进行了探讨,提出了依照材料光学透过率特性来选择激光切割用激光源的方法.通过对材料光学透过率的特性分析可以得知,用来切割石英玻璃的激光源波长应在5μm～20μm范围内.对石英玻璃薄板的激光精密切割进行了实验验证,实验结果表明,激光精密切割技术能够较好地运用于石英玻璃薄板的精密切割加工中,其加工精度优于20μm、中心对称度小于μm.这一结果和激光源选择方法对石英材料激光精密加工技术研究及其设备研制是有帮助的.     

熔融石英激光切割表面形貌的研究

通过对熔融石英性质的简要介绍，分析了激光加工石英材料的可行性，初步探讨了激光切割的熔化表面、熔化面和熔化层的形成机理，并结合实验研究。分析了激光切割石英的典型表面形貌。这对理解激光加工熔融石英过程，控制加工质量有着重要意义。     

基于CCD的激光切割焦点位置控制系统的设计与实现

激光焦点位置的检测与控制是激光切割系统中的关键技术之一．在介绍了国内外现有检测方法的基础上，提出一种基于CCD的激光切割焦点位置控制系统．该系统采用激光三角测量法原理，并以CCD成像系统配合数字图像处理技术．实现对激光切割焦点位置的精确测量和控制。     

高光束质量CO_2激光焊接、切割机的光学系统

介绍了一种实用型高功率、高光束质量CO2激光焊接、切割机,分析其光学系统.激光器采用三折谐振腔结构并进行小孔光阑选模,额定输出功率3kW,功率不稳定度不大于±4%,光束发散角全角约为1.6mrad,为TEM00与TEM01的混合模式;三工位光路转换器的使用,提高了工作效率,增加了加工的灵活性;根据焊接和切割具体要求,设计了透镜聚焦和离轴抛物面反射聚焦两种光束的聚焦方式.实验研究表明,该设备具良好的焊接、切割性能.