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成都激光加工设备的原理

激光加工的原理可用图6-12所示的固体激光器打孔简图来说明。图中2为激光工作物质,它是一种发光材料。激光工作物质可以是固体,如红宝石、玻璃等,也可以是气体,如二氧化碳。3为激励能源,其主体是一个光泵,即脉冲氙灯或氪灯,作用是给激光工作物质提供能量,使其粒子由低能级激发到高能级,产生受激辐射。

当工作物质2被激发以后,在一定的条件下可使光得到放大,并通过1和4组成的光谐振腔的作用产生光的振荡,由光谐振腔的部分反射镜4输出激光。由激光器发射的激光再通过透镜5聚焦到工件6的待加工表面,对工件6进行预定的加工。

能量密度极高的激光束照射到被加工表面时,一部分光能被反射,一部分光能穿透物质,而剩余的光能被加工表面吸收并转换成热能,对不透明的物质,因为光的吸收深度非常小,所以热能的转换只发生在表面的极浅层,再由热的传导作用传递到物质的内部。由加工表面吸收并转换成的热能使照射斑点的局部区域迅速熔化以致气化蒸发,并形成小凹坑,同时由于热扩散使斑点周围的金属熔化,随着激光能量继续被吸收,凹坑中金属蒸气迅速膨胀,压力突然增大,相当于产生一个微型爆炸,把熔融物高速喷射出来。熔触物高速喷射所产生的反冲压力又在工件内部形成一个方向性很强的冲击波。这样,工件材料就在高温熔触和冲击波的同时作用下,蚀除了部分物质,从而打出一个具有一定锥度的小孔。

加工设备

激光加工的基本设备由激光器、激光器电源、光学系统及机械系统等四大部分组成。

(4)机械系统机械系统主要包括床身,可在多坐标范围内移动的工作台及机电控制系统等。

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