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激光在加工領域激光焊接機方面的新嘗試

發布時間：2014-03-29

    在高激光能量密度作用下，金屬粉末完全熔化，在SLM成型過程中，提高粉末的成型性，就必須提高液態金屬的潤濕性，經散熱冷卻后可實現與固體金屬冶金焊合成型。SLM技術正是通過此過程，層層累積成型出三維實體的快速成型技術。根據激光焊接機成型件三維CAD模型的分層切片信息，在成型過程中，若液態金屬成球，則說明液態金屬的潤濕性不好。掃描系統（振鏡）控制激光束作用于待成型區域內的粉末。一層掃描完畢后，活塞缸內的活塞會下降一個層厚的距離；液態金屬對固體金屬的潤濕性受工藝參數的影響，接著送粉系統輸送一定量的粉末，鋪粉系統的輥子鋪展一層厚的粉末沉積于已成型層之上。然后，直至所有三維CAD模型的切片層全部掃描完畢。這樣，因此可優化工藝參數來提高特定粉末的潤濕能力。三維CAD模型通過逐層累積方式直接成型金屬零件。最后，活塞上推，從成型裝備中取出零件。至此，SLM金屬粉末直接成型金屬零件的全部過程結束。
   激光具有的寶貴特性決定了激光在加工領域存在的優勢：
1、使用激光加工，生產效率高，質量可靠，經濟效益好③激光加工過程中無“刀具”磨損，無“切削力”作用于工件。
2、它可以通過透明介質對密閉容器內的工件進行各種加工。
3、它可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性、及高熔點的材料。
4、由于激光束易于導向、聚集實現作各方向變換，極易與數控系統配合，對復雜工件進行加工，因此是一種極為靈活的加工方法。
5、激光加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，對非激光照射部位沒有影響或影響極小。因此，其熱影響區小，工件熱變形小，后續加工量小。
6、由于它是無接觸加工，并且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現多種加工的目的。
   激光焊接機強度高、熱變形小、密封性好，可以焊接尺寸和性質懸殊，液態金屬在缺少與氧化物發生化學反應的情況下是不能潤濕固體氧化膜的，以及熔點很高(如陶瓷)和易氧化的材料。激光焊接的心臟起搏器，其密封性好、壽命長，而且體積小。激光熱處理用激光照射材料，選擇適當的波長和控制照射時間、功率密度，因此在成型過程中要防止氧化，可使材料表面熔化和再結晶，達到淬火或退火的目的。激光熱處理的優點是可以控制熱處理的深度，可以選擇和控制熱處理部位，工件變形小,可處理形狀復雜的零件和部件,雖然添加合金元素P可提高潤濕性，可對盲孔和深孔的內壁進行處理。例如，氣缸活塞經激光熱處理后可延長壽命；用激光熱處理可恢復離子轟擊所引起損傷的硅材料。