การประยุกต์ใช้และการพัฒนาเทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์?

การประมวลผลด้วยเลเซอร์หมายถึงการใช้ผลกระทบทางความร้อนที่เกิดจากลำแสงเลเซอร์ที่ฉายลงบนพื้นผิวของวัสดุเพื่อให้กระบวนการแปรรูปเสร็จสมบูรณ์ รวมถึงการเชื่อมด้วยเลเซอร์ การตัดด้วยเลเซอร์ การปรับเปลี่ยนพื้นผิว การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ การเจาะด้วยเลเซอร์ และการตัดเฉือนขนาดเล็ก ใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อดำเนินการต่างๆ กับวัสดุ เช่น การเจาะ การตัด การขีดเขียน การเชื่อม การรักษาความร้อน เป็นต้น เลเซอร์สามารถปรับให้เข้ากับการแปรรูปและการผลิตวัสดุใดๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการแปรรูปและการผลิตในโอกาสพิเศษและวัสดุพิเศษ ด้วยความแม่นยำและข้อกำหนดพิเศษ และมีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้

1. หลักการของการประมวลผลด้วยเลเซอร์

การประมวลผลด้วยเลเซอร์คือการฉายรังสีลำแสงเลเซอร์ไปยังพื้นผิวของชิ้นงาน และใช้พลังงานสูงของเลเซอร์ในการตัด หลอมวัสดุ และเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของวัตถุ เนื่องจากการประมวลผลด้วยเลเซอร์เป็นการประมวลผลแบบไม่สัมผัส เครื่องมือจะไม่ถูกับพื้นผิวของชิ้นงานโดยตรงเพื่อสร้างความต้านทาน ดังนั้นความเร็วในการประมวลผลด้วยเลเซอร์จึงเร็วมาก ช่วงของวัตถุการประมวลผลที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจึงน้อย และไม่มีเสียงรบกวน สร้าง เนื่องจากสามารถปรับพลังงานของลำแสงเลเซอร์และความเร็วในการเคลื่อนที่ของลำแสงได้ การประมวลผลด้วยเลเซอร์จึงสามารถนำไปใช้กับระดับและช่วงต่างๆ ได้

2. คุณลักษณะของการประมวลผลด้วยเลเซอร์

คุณลักษณะอันมีค่าของเลเซอร์เป็นตัวกำหนดข้อดีของเลเซอร์ในด้านการประมวลผล:

①เนื่องจากเป็นการประมวลผลแบบไม่สัมผัส และพลังงานของลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงและความเร็วในการเคลื่อนที่สามารถปรับได้ จึงสามารถบรรลุวัตถุประสงค์ในการประมวลผลที่หลากหลาย

② สามารถแปรรูปโลหะและอโลหะได้หลากหลาย โดยเฉพาะวัสดุที่มีความแข็งสูง เปราะบางสูง และมีจุดหลอมเหลวสูง

③ไม่มีการสึกหรอของ "เครื่องมือ" ในระหว่างการประมวลผลด้วยเลเซอร์ และไม่มี "แรงตัด" กระทำกับชิ้นงาน

④ระหว่างการประมวลผลด้วยเลเซอร์ ความหนาแน่นของพลังงานของลำแสงเลเซอร์สูง ความเร็วในการประมวลผลรวดเร็ว และเป็นการประมวลผลเฉพาะที่ ซึ่งไม่มีผลกระทบหรือน้อยที่สุดต่อชิ้นส่วนที่ไม่ใช่การฉายรังสีด้วยเลเซอร์ ดังนั้น พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจึงมีขนาดเล็ก การเสียรูปเนื่องจากความร้อนของชิ้นงานจึงน้อย และปริมาณของการประมวลผลที่ตามมาจึงน้อย

⑤ สามารถทำการประมวลผลต่างๆ บนชิ้นงานในภาชนะสุญญากาศผ่านสื่อโปร่งใส

⑥เนื่องจากลำแสงเลเซอร์นำทางและรวบรวมได้ง่ายเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในทิศทางต่างๆ จึงเป็นเรื่องง่ายมากที่จะร่วมมือกับระบบควบคุมเชิงตัวเลขในการประมวลผลชิ้นงานที่ซับซ้อน ดังนั้นจึงเป็นวิธีการประมวลผลที่ยืดหยุ่นอย่างยิ่ง

⑦ใช้การประมวลผลด้วยเลเซอร์ ประสิทธิภาพการผลิตสูง คุณภาพเชื่อถือได้ และผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจก็ดี

เทคโนโลยีเลเซอร์

ใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อดำเนินการกับวัสดุต่างๆ เช่น การเจาะ การตัด การขีดเขียน การเชื่อม การรักษาความร้อน เป็นต้น การประมวลผลด้วยเลเซอร์มีข้อดีหลายประการ: ①ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์สูง และอุณหภูมิของชิ้นงานจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากดูดซับเลเซอร์ และละลายหรือกลายเป็นไอ แม้แต่วัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูง มีความแข็งและเปราะสูง (เช่น เซรามิกส์ เพชร เป็นต้น) ก็สามารถแปรรูปด้วยเลเซอร์ได้เช่นกัน ②หัวเลเซอร์ไม่มีการสัมผัสกับชิ้นงาน และไม่มีปัญหาการสึกหรอของเครื่องมือแปรรูป ③ชิ้นงานไม่เครียดและไม่เปรอะเปื้อนง่าย ④สามารถประมวลผลชิ้นงานที่เคลื่อนที่หรือวัสดุที่ปิดสนิทในเปลือกแก้ว ⑤มุมเบี่ยงเบนของลำแสงเลเซอร์สามารถน้อยกว่า 1 มิลลิอาร์ค และเส้นผ่านศูนย์กลางของจุดอาจมีขนาดเล็กถึงลำดับไมครอน และเวลาดำเนินการอาจสั้นเพียงนาโนวินาทีและพิโควินาที ในขณะเดียวกัน กำลังเอาต์พุตต่อเนื่องของเลเซอร์กำลังสูงสามารถไปถึงระดับกิโลวัตต์ถึงสิบกิโลวัตต์ ดังนั้น เลเซอร์จึงเหมาะสำหรับทั้งการประมวลผลระดับไมโครที่มีความแม่นยำและการประมวลผลวัสดุขนาดใหญ่ ⑥ลำแสงเลเซอร์ควบคุมได้ง่าย และง่ายต่อการรวมเข้ากับเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ เทคโนโลยีการวัดที่มีความแม่นยำ และคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้ได้ระบบอัตโนมัติในระดับสูงและความแม่นยำในการประมวลผลสูง ⑦ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงหรือสถานที่ที่ผู้อื่นเข้าถึงได้ยาก หุ่นยนต์ที่มีอยู่จะทำการประมวลผลด้วยเลเซอร์

1. การเจาะด้วยเลเซอร์

สามารถเจาะรูได้ด้วยเลเซอร์พัลส์ที่มีความกว้างพัลส์ {{0}}.1-1 มิลลิวินาที ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเจาะรูขนาดเล็กและรูรูปทรงพิเศษที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.005-1 มม. การเจาะด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลของตลับลูกปืนเพชร ดายวาดลวดเพชร สปินเนอร์เส้นใยเคมี และชิ้นงานอื่นๆ ของนาฬิกาและเครื่องมือ

2. การตัดด้วยเลเซอร์ การขีดเขียน และตัวอักษร

ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การต่อเรือและการผลิตรถยนต์ เลเซอร์ CO2 ต่อเนื่องหลายร้อยวัตต์ถึง 10,{1}} วัตต์มักใช้เพื่อตัดชิ้นงานขนาดใหญ่ ซึ่งไม่เพียงรับประกันรูปร่างเส้นโค้งเชิงพื้นที่ที่แม่นยำเท่านั้น แต่ยังมีประสิทธิภาพการประมวลผลสูงอีกด้วย เลเซอร์โซลิดสเตตพลังงานปานกลางและต่ำหรือเลเซอร์ CO2 มักใช้สำหรับการตัดชิ้นงานขนาดเล็ก ในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เลเซอร์มักใช้เพื่อตัดซิลิคอนเวเฟอร์หรือกรีดร่องแคบๆ ด้วยความเร็วที่รวดเร็วและบริเวณที่ได้รับความร้อนเพียงเล็กน้อย เลเซอร์สามารถใช้แกะสลักหรือทำเครื่องหมายบนชิ้นงานบนสายการประกอบได้โดยไม่กระทบต่อความเร็วของสายการประกอบ และสามารถรักษาอักขระที่สลักไว้ได้อย่างถาวร

3. การตัดแต่งด้วยเลเซอร์

ใช้เลเซอร์พลังงานปานกลางและต่ำเพื่อขจัดวัสดุบางอย่างบนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า (เช่น ค่าความต้านทาน ความจุ และความถี่เรโซแนนซ์ เป็นต้น) การตัดแต่งด้วยเลเซอร์มีความแม่นยำสูงและความเร็วสูง และเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก การใช้หลักการที่คล้ายกันสามารถซ่อมแซมหน้ากากของวงจรรวมที่ชำรุด ซ่อมแซมหน่วยความจำของวงจรรวมเพื่อปรับปรุงผลผลิต และยังสามารถปรับสมดุลไดนามิกของไจโรสโคปได้อย่างแม่นยำ

4. การเชื่อมด้วยเลเซอร์

การเชื่อมด้วยเลเซอร์มีความแข็งแรงสูง การเสียรูปจากความร้อนเพียงเล็กน้อย และการปิดผนึกที่ดี สามารถเชื่อมวัสดุที่มีขนาดและคุณสมบัติต่างกัน รวมถึงวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูง (เช่น เซรามิก) และเกิดออกซิเดชันได้ง่าย เครื่องกระตุ้นหัวใจแบบเชื่อมด้วยเลเซอร์มีความแน่นหนาดี มีอายุการใช้งานยาวนาน และมีขนาดเล็ก

5. การรักษาความร้อนด้วยเลเซอร์

ฉายรังสีวัสดุด้วยเลเซอร์ เลือกความยาวคลื่นที่เหมาะสม และควบคุมเวลาในการฉายรังสีและความหนาแน่นของพลังงาน เพื่อให้พื้นผิวของวัสดุสามารถหลอมละลายและตกผลึกใหม่เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการดับหรือหลอม ข้อดีของการรักษาความร้อนด้วยเลเซอร์คือสามารถควบคุมความลึกของการอบชุบความร้อนได้ สามารถเลือกและควบคุมส่วนการรักษาความร้อนได้ การเสียรูปของชิ้นงานมีขนาดเล็ก สามารถแปรรูปชิ้นส่วนและส่วนประกอบที่มีรูปร่างซับซ้อนได้ และผนังด้านในของ หลุมบอดและหลุมลึกสามารถรักษาได้ ตัวอย่างเช่น อายุการใช้งานของลูกสูบกระบอกสูบสามารถยืดออกได้หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนด้วยเลเซอร์ วัสดุซิลิกอนที่เสียหายจากการทิ้งระเบิดไอออนสามารถฟื้นฟูได้ด้วยการรักษาความร้อนด้วยเลเซอร์

6. การรักษาขั้นสูง

เทคโนโลยีการเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวด้วยเลเซอร์ขึ้นอยู่กับกระบวนการ 2 กระบวนการ ได้แก่ การให้ความร้อนความหนาแน่นพลังงานสูงของลำแสงเลเซอร์และการทำให้ชิ้นงานเย็นลงด้วยตัวเองอย่างรวดเร็ว ในการเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวด้วยเลเซอร์ของวัสดุโลหะ เมื่อความหนาแน่นของพลังงานของลำแสงเลเซอร์อยู่ที่ระดับต่ำสุด สามารถใช้สำหรับการเสริมความแข็งแรงของการเปลี่ยนเฟสพื้นผิวของวัสดุโลหะได้ เมื่อใช้เลเซอร์ เมื่อความหนาแน่นของพลังงานลำแสงอยู่ในระดับสูง จุดแสงบนพื้นผิวของชิ้นงานจะเทียบเท่ากับช่องว่างที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งสามารถดำเนินการชุดของกระบวนการทางโลหะวิทยาได้อย่างสมบูรณ์ รวมถึงการหลอมพื้นผิว การชุบผิวด้วยคาร์บูไรเซชั่น การผสมพื้นผิว และการหุ้มพื้นผิว . เทคโนโลยีการทดแทนวัสดุที่เกิดจากฟังก์ชันเหล่านี้ในการใช้งานจริงจะก่อให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมากต่ออุตสาหกรรมการผลิต

การใช้งานหลักในการดัดแปลงวัสดุเครื่องมือคือการหลอมละลาย การหลอมละลายคือการที่พื้นผิวของวัสดุโลหะหลอมเหลวภายใต้การฉายรังสีของลำแสงเลเซอร์ และในขณะเดียวกันก็แข็งตัวอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างชั้นผิวใหม่ ตามการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างพื้นผิวของวัสดุ สามารถแบ่งออกได้เป็นโลหะผสม การหุ้ม การหลอมและการปรับแต่ง การเคลือบและการผสมพื้นผิว

การหลอมด้วยเลเซอร์เป็นเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวที่ฉายรังสีพื้นผิวของวัสดุด้วยเลเซอร์ที่มีพารามิเตอร์ที่เหมาะสมเพื่อละลายและควบแน่นพื้นผิวอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้โครงสร้างที่ละเอียดและเป็นเนื้อเดียวกันและคุณสมบัติที่ต้องการ มีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. โดยทั่วไป จะไม่มีการเพิ่มองค์ประกอบโลหะเมื่อพื้นผิวหลอมเหลว และชั้นที่หลอมละลายจะสร้างพันธะทางโลหะวิทยากับเมทริกซ์ของวัสดุ

2. ในกระบวนการหลอมด้วยเลเซอร์ สามารถแยกสิ่งสกปรกและก๊าซออกได้ และสิ่งสกปรกที่ได้จากการทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วและการตกผลึกซ้ำจะมีความแข็ง ต้านทานการสึกหรอ และต้านทานการกัดกร่อนสูงขึ้น

3. ชั้นหลอมเหลวบางและโซนความร้อนมีขนาดเล็ก ซึ่งมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความหยาบผิวและขนาดของชิ้นงาน บางครั้งสามารถใช้โดยไม่ต้องขัดเพิ่มเติม

4. เพิ่มขีดจำกัดความสามารถในการละลายของแข็งของอะตอมของตัวถูกละลายในเมทริกซ์ ปรับเม็ดคริสตัลและอนุภาคเฟสที่สองให้ละเอียด สร้างเฟสที่แพร่กระจายได้ และได้รับโครงสร้างผลึกเดี่ยวโดยไม่มีการแพร่หรือแม้แต่สถานะอสัณฐาน เพื่อให้โลหะผสมใหม่ที่ผลิตได้ ได้รับประโยชน์จากวิธีการดั้งเดิม เพื่อประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม

ลำแสงสามารถนำทางผ่านเส้นทางแสงได้ เพื่อให้สามารถประมวลผลตำแหน่งพิเศษของชิ้นส่วนและพื้นผิวที่มีรูปร่างซับซ้อนได้

การรวมข้อดีของเทคโนโลยีเลเซอร์และข้อบกพร่องของเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย การใช้เทคโนโลยีเลเซอร์กับการรักษาพื้นผิวของวัสดุเครื่องมือให้แข็งแรงจะเป็นหนึ่งในวิธีสำคัญในการปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอและอายุการใช้งานของเครื่องมือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเซรามิกและโลหะผสมแข็ง ข้อดีของเครื่องมือที่มีความแข็งสูงและทนความร้อนได้ดีนั้นเอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและความแม่นยำในการประมวลผล และสามารถตัดวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือน เช่น เหล็กชุบแข็งภายใต้สภาวะการประมวลผลที่ไม่เอื้ออำนวย เนื่องจากมีความแข็งแรงค่อนข้างต่ำและมีความเหนียวต่ำ ช่วงการใช้งานจึงมีจำกัดอย่างมาก ดังนั้นจึงมีความสำคัญด้านการวิจัยอย่างลึกซึ้งและโอกาสในการใช้งานในวงกว้างเพื่อใช้เทคโนโลยีการเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวด้วยเลเซอร์กับเครื่องมือเซรามิกและซีเมนต์คาร์ไบด์

ข้อมูลติดต่อ:

หากคุณมีความคิดใด ๆ โปรดอย่าลังเลที่จะพูดคุยกับเรา ไม่ว่าลูกค้าของเราจะอยู่ที่ไหนและความต้องการของเราคืออะไร เราจะทำตามเป้าหมายของเราเพื่อให้ลูกค้าของเราได้รับสินค้าคุณภาพสูง ราคาต่ำ และบริการที่ดีที่สุด