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激光加工中,不同材料對(duì)激光的吸收特性有何差異?

2025-03-03 00:00:00
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  金屬材料對(duì)激光的吸收特性及加工參數(shù)調(diào)整

  金屬材料具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,對(duì)激光的初始吸收率較低。但在激光作用下,金屬表面溫度迅速升高,電子熱運(yùn)動(dòng)加劇,使得對(duì)激光的吸收率顯著增加。例如,銅、鋁等有色金屬,由于其高反射率,在常溫下對(duì)激光吸收差。在激光加工時(shí),常需提高激光功率密度,以突破材料表面的初始反射障礙。同時(shí),可適當(dāng)延長(zhǎng)激光作用時(shí)間,使材料有足夠時(shí)間吸收熱量,實(shí)現(xiàn)有效加工。在切割金屬時(shí),為保證切口質(zhì)量,還需配合合適的輔助氣體,如氧氣可與金屬發(fā)生放熱反應(yīng),提高切割效率,氮?dú)鈩t能防止金屬氧化,保證切口質(zhì)量。

激光加工

  塑料材料對(duì)激光的吸收特性及加工參數(shù)調(diào)整

  塑料材料種類(lèi)繁多,對(duì)激光的吸收特性因材質(zhì)而異。一般而言,含有顏料、添加劑的塑料對(duì)激光吸收較好。例如,黑色塑料相較于透明塑料,對(duì)激光吸收更強(qiáng),因?yàn)楹谏伭夏芪崭嗖ㄩL(zhǎng)的光。在激光加工塑料時(shí),需嚴(yán)格控制激光功率和作用時(shí)間。功率過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),易導(dǎo)致塑料材料分解、碳化。對(duì)于一些對(duì)溫度敏感的塑料,如聚碳酸酯,要采用較低功率、較高頻率的激光脈沖,以實(shí)現(xiàn)精細(xì)加工,避免材料過(guò)度受熱變形。在激光焊接塑料時(shí),還需選擇合適的焊接模式,如透射焊接,通過(guò)控制激光穿透深度,使兩層塑料在界面處受熱熔融結(jié)合。

  陶瓷材料對(duì)激光的吸收特性及加工參數(shù)調(diào)整

  陶瓷材料具有高硬度、耐高溫等特性,對(duì)激光的吸收主要取決于其晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分。大多數(shù)陶瓷材料在常溫下對(duì)激光吸收較弱,但某些特殊陶瓷,如添加了特定稀土元素的陶瓷,對(duì)激光吸收能力較強(qiáng)。在激光加工陶瓷時(shí),由于陶瓷的脆性,需采用高能量密度、短脈沖的激光,以瞬間去除材料,減少熱影響區(qū),防止材料開(kāi)裂。在激光打孔、切割陶瓷時(shí),要準(zhǔn)確控制激光的能量分布和脈沖寬度,確保加工精度。同時(shí),可通過(guò)對(duì)陶瓷材料進(jìn)行預(yù)處理,如表面鍍膜,來(lái)提高其對(duì)激光的吸收效率,優(yōu)化加工效果。


標(biāo)簽

激光加工,精密鈑金加工

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