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激光加工的应用范围还在不断扩大,如用激光制造大规模集成电路,不用抗蚀剂,工序简单,并能进行0.5微米以下图案的高精度蚀刻加工,从而增加集成度。此外,激光蒸发、激光区域熔化和激光沉积等新工艺也在发展中。
激光加工技术主要有以下*特的优点:
①使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益。
②可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工;在恶劣环境或其他人难以接近的地方,可用机器人进行激光加工。
③激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件。
④可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料。
⑤激光束易于导向、聚焦实现作各方向变换,较易与数控系统配合、对复杂工件进行加工,因此它是一种较为灵活的加工方法。
⑥无接触加工,对工件无直接冲击,因此无机械变形,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,因此可以实现多种加工的目的。
⑦激光加工过程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有或影响较小,因此,其热影响区小,工件热变形小,后续加工量小。
⑧激光束的发散角可<1毫弧,光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至10kW量级,因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工。激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合,实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度。
激光加工技术与传统加工技术相比具有很多优点,所以得到如此广泛的应用。尤其适合新产品的开发:一旦产品图纸形成后,马上可以进行激光加工,可以在短的时间内得到新产品的实物。
1、光点小,能量集中,热影响区小。
2、不接触加工工件,对工件无污染。
3、不受电磁干扰,与电子束加工相比应用更方便。
4、激光束易于聚焦、导向,便于自动化控制。
5、范围广泛:几乎可对任何材料进行雕刻、焊接。
6、安全可靠:采用非接触式加工,不会对材料造成机械挤压或机械应力。
7、精确细致:加工精度可达到0.1mm。
8、效果一致:保证同一批次的加工效果几乎完全一致。
9、适合大件产品的加工:大件产品的模具制造费用很高,激光加工不需任何模具制造,而且激光加工完全避免材料冲剪时形成的塌边,可以大幅度地降低企业的生产成本提高产品的档次。
10、节省材料:激光加工采用电脑编程,可以把不同形状的产品进行材料的套裁,限度地提高材料的利用率,降低了企业材料成本。
激光技术与原子能、半导体及计算机一起,是二十世纪负盛名的四项重大发明。
激光作为上世纪发明的新光源,它具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点,已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计,从的光纤到常见的条形码扫描仪,每年与激光相关产品和服务的市场高达上万亿美元。中国激光产品主要应用于工业加工,占据了40%以上的市场空间。