制造业中的激光测试与激光加工技术

2010-03-01 10:08

　　激光热处理是利用高能激光照射到金属表层，通过激光和金属的交互作用达到改善金属表面性能的目的。激光表面热处理技术包括激光相变硬化技术、激光涂覆技术、激光合金化技术、激光冲击强化技术等，这些技术对改变材料的机械性能、耐热性和耐腐蚀性等有重要作用。激光相变硬化〔即激光淬火〕是激光热处理宁研究最早、最多、进展最快、应用最广的一种新工艺，适用于大多数材料和不同形状零件的不同部位，可提高零件的耐磨性和疲劳强度。激光合金化和激光涂覆是利用高功率激光束快速扫描金属工件表面，使一种或多种合金元素与工件材料表面一起快速熔化再凝固，共同形成硬化层。激光表面合金化技术是材料表面局部改性处理的新方怯，激光冲击强化使用脉冲宽度极短的激光照射到材料表面，可以产生高强度冲击被，使得金属材料的机械性能改善，阻止裂纹的产生和扩展，提高钢、铝、铁等合金的强度和硬度，改善其抗疲劳性能。激光热处理技术在汽车工业宁应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。

　　2.7 激光内腔加工技术

　　在光电通讯、制导和雷达等军工和医疗器械上，经常有一些高精度的内腔形体零件，这些零件口小型腔大，有的内腔形状还比较复杂。如果用传统的工艺方法，将它一分为二分别进行加工，尽管能保证两体加工精度很高，但是在合二为一的装配中，无论什么装配方法，都避免不了装配误差的存在，影响了产品的使用性能，难以实现产品设汁师的构想。伴随MEMS技术的发展，越来越多”口小肚子大”的内腔形体零件需机械制造业突破原有的工艺方法去实现其加工。回此，加工复杂高精度内腔形体难题己成为机械制造业刻不容缓亟待解决的间题。借助激光技术和计算机技术的发展，把激光对透明材料的作用机理运用到内腔加工上，使上述间题的解决成为了现实。激光在固体材料透明材料内部对材料产生作用，若激光的功辜密度大于介质的破坏值，则在激光作用的很短时间内，强激光的辐射将导致介质吸收大量的激光能量，产生使材料破坏的内爆轰，形空隙，达到体内局部切割的作用。由于切割过程相当迅速，聚焦点周围热传递造成的热损伤几乎为零。该方法是非接触加工，因而加工过程无变形，目无噪声和化学污染。

　　3 结束语

　　当前机械制造技术不仅在它的信息处理与控制等方面运用了微电子技术、计算机技术、激光加工技术，在加工机理、切削过程乃至所用的刀具也无不渗透着当代的高新技术，再也不是原来意义上的“机械加工”了。随着激光技术的快速发展，激光在机械制造领域的应用越来越广泛，越来越重要，影响越来越大。激光快速找正、激光测量、激光成形加工、焊接、切割、标记以及热处理等激光技术在先进制造业宁的应用，必将引起机械制造业各个领域的全面改观。

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