雷射在表面處理及三維建模中的套用

【論文摘要】本文介紹了雷射在表面處理及三維建模中的幾個典型套用,雷射熱處理技術解決了其它表面處理方法無法解決或不好解決的材料強化問題,雷射三維建模技術有效地解決了無人自動化生產線上元件三維信息的獲取問題,另外,雷射在智慧型識別、快速成型、焊接、熔覆塗層、微加工中也得到了廣泛的套用。
1.前言
雷射技術在信息領域、製造業(電子、半導體、機械、汽車、飛機等製造行業)、軍事領域、智慧型化識別及醫療儀器等方面都具有重要套用,特別是雷射微細加工向普通的微機械加工提出了巨大的挑戰。 隨著雷射技術的進一步發展和市場的不斷擴大,光製造技術將在所有製造領域內取代傳統的機械製造,雷射微製造技術使微精密元件成為可能,並使微系統朝著多樣化和智慧型化方向發展,最終在汽車、醫療和環保領域得到更廣泛的套用,在國民經濟和工業發展中起著日益重要的作用。下面對雷射在機械製造中的典型套用的核心內容予以介紹。
2. 雷射在熱處理方面的套用
雷射熱處理技術是近二十年來發展起來的一種新形材料表面處理技術,近些 年來,大功率雷射器和輔助設備的製造技術日益提高,各種表面處理技術日益成熟,使得雷射熱處理技術的工業套用和深入研究異常活躍。
雷射熱處理技術的原理基於雷射的穿透能力極強,當把金屬表面加熱到僅低於熔點的臨界轉變溫度時,其表面迅速奧氏體化,然後急速自冷淬火,金屬表面迅速被強化,即雷射相變硬化。
雷射熱處理技術可以解決其它表面處理方法無法解決或不好解決的材料強化問題。經過雷射處理後,鑄層表層強度可達HRC60度以上,中碳及高碳鋼,合金鋼的表層硬度可達HRC70度以上,從而提高其抗磨損、抗疲勞、耐腐蝕、防氧化等性能,延長其使用壽命。  3.雷射在焊接方面的套用
雷射焊接是雷射材料加工技術套用的重要方面之一,該技術具有熱影響區窄,焊縫小,大氣壓力下進行不要求保護氣氛,不產生X射線,在磁場內不會出現束偏移等特點,又加之其焊速快、與工件無機械接觸、可焊接磁性材料,尤其可焊高熔點的材料和異種金屬,並且不需要添加材料,因此很快在電子行業中實現了產業化。國外利用固體YAG雷射器進行縫焊和點焊,已有很高的水平。另外,用雷射焊接印刷電路的引出線,不需要使用焊劑,並可減少熱衝擊,對電路管芯無影響。日本自九十年代以來,在電子行業的精密焊接方面已實現了從點焊向雷射焊接的轉變。目前,雷射深熔焊接在粉末冶金材料加工領域中的套用也越來越多。
雷射在表面處理及三維建模中的套用

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