激光功率是激光旋切技術(shù)中一個(gè)關(guān)鍵的加工參數(shù)。不同的材料和加工要求需要不同的激光功率。對(duì)于高熔點(diǎn)、高硬度的材料,如鎢合金或陶瓷,通常需要較高的激光功率才能使材料熔化或汽化。但過(guò)高的激光功率可能會(huì)導(dǎo)致材料過(guò)度熔化,產(chǎn)生較大的熱影響區(qū),甚至造成材料的燒傷或變形。在加工一些薄的、對(duì)熱敏感的材料,如某些塑料薄膜或薄片金屬時(shí),則需要較低的激光功率,以避免材料因過(guò)熱而損壞。例如,在加工厚度為0.1毫米的不銹鋼薄片時(shí),合適的激光功率可能在幾百瓦到一千瓦左右,這樣可以在保證加工精度的同時(shí),使材料的熱影響區(qū)小化。切割精度高,切口寬度窄,可達(dá)微米級(jí),表面粗糙度低,大幅減少后處理工序。江蘇硅片激光旋切

激光旋切技術(shù)是一種利用激光束對(duì)材料進(jìn)行切割或鉆孔的技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)使激光束圍繞材料表面高速旋轉(zhuǎn),同時(shí)改變激光束與材料表面的夾角,實(shí)現(xiàn)從正錐到零錐甚至倒錐的變化,從而達(dá)到切割或鉆孔的目的。激光旋切技術(shù)具有加工孔徑小、深徑比大、錐度可調(diào)、側(cè)壁質(zhì)量好等優(yōu)勢(shì),尤其適合加工高深徑比(≧10:1)、加工質(zhì)量高、零錐甚至倒錐的微孔。然而,該技術(shù)原理雖然簡(jiǎn)單,但其旋切頭結(jié)構(gòu)往往較復(fù)雜,對(duì)運(yùn)動(dòng)控制要求較高,所以有一定的技術(shù)門(mén)檻,并且因成本較高也限制了其廣泛應(yīng)用。激光旋切裝置一般采用德國(guó)SCANLAB公司生產(chǎn)的旋切裝置,可進(jìn)行高精度、高速的平面二維加工。該裝置通過(guò)光學(xué)器件使進(jìn)入聚焦鏡的光束進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠揭坪蛢A斜,依靠高速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)使光束繞光軸旋轉(zhuǎn),完成對(duì)材料的切割。浙江晶圓激光旋切柔性加工能力使激光旋切適應(yīng)小批量定制化生產(chǎn)。

在航空航天領(lǐng)域,激光旋切技術(shù)有著至關(guān)重要的應(yīng)用。對(duì)于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造,渦輪葉片是關(guān)鍵部件之一。激光旋切可用于在渦輪葉片上加工出高精度的冷卻孔和復(fù)雜的內(nèi)部冷卻通道。這些冷卻孔的形狀、大小和分布對(duì)于葉片在高溫高壓環(huán)境下的冷卻效果至關(guān)重要。通過(guò)激光旋切加工的冷卻孔,內(nèi)壁光滑,能夠有效提高冷卻液的流動(dòng)效率,確保葉片在極端工作條件下不會(huì)因過(guò)熱而損壞。而且,在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的制造中,如一些具有復(fù)雜形狀的連接件,激光旋切可以精確地將材料加工成符合設(shè)計(jì)要求的形狀,保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
激光旋切加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:高效高精度加工:隨著制造業(yè)對(duì)加工效率和質(zhì)量的要求不斷提高,激光旋切加工技術(shù)也在不斷優(yōu)化和改進(jìn),以提高加工的效率和精度。新型的激光器、光束傳輸系統(tǒng)和加工設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用,將有助于實(shí)現(xiàn)高效高精度的激光旋切加工。智能化和自動(dòng)化:隨著工業(yè),激光加工設(shè)備的智能化和自動(dòng)化程度越來(lái)越高。未來(lái)的激光旋切加工技術(shù)將更加注重自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)從加工前的準(zhǔn)備、加工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和控制,到加工后處理的全方面自動(dòng)化和智能化。定制化和柔性化:隨著制造業(yè)的個(gè)性化需求不斷增加,激光旋切加工技術(shù)的定制化和柔性化程度也越來(lái)越高。企業(yè)可以根據(jù)客戶(hù)的需求,快速設(shè)計(jì)和制造出符合要求的激光加工設(shè)備和工藝,實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和定制化生產(chǎn)。多功能化和集成化:未來(lái)的激光旋切加工技術(shù)將更加注重多種功能的集成和優(yōu)化,如切割、打孔、雕刻、熔覆等,以滿(mǎn)足不同材料和復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的高效、高質(zhì)量加工需求。同時(shí),激光加工設(shè)備也將與其他先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行集成,如機(jī)器人技術(shù)、傳感器技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的加工系統(tǒng)。環(huán)保和安全:激光旋切加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫、高能的光束和煙塵,對(duì)環(huán)境和操作人員可能產(chǎn)生影響。高動(dòng)態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)確保激光旋切的高速穩(wěn)定性。

激光旋切加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要包括以下幾個(gè)方面:加工精度和效率的提升:隨著激光技術(shù)的不斷進(jìn)步,激光束的聚焦點(diǎn)越來(lái)越小,可以實(shí)現(xiàn)更高精度的加工。同時(shí),通過(guò)提高激光器的功率和穩(wěn)定性能,可以進(jìn)一步提高加工效率,縮短加工時(shí)間。智能化和自動(dòng)化:隨著工業(yè),激光加工設(shè)備的智能化和自動(dòng)化程度越來(lái)越高。例如,通過(guò)引入機(jī)器視覺(jué)和人工智能技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位、自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制等功能,進(jìn)一步提高加工精度和效率。材料適應(yīng)性拓展:激光加工技術(shù)的材料適應(yīng)性正在不斷拓展。目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)多種材料的激光加工,包括金屬、非金屬、復(fù)合材料等。未來(lái),隨著新材料的不斷涌現(xiàn),激光加工技術(shù)的材料適應(yīng)性將進(jìn)一步拓展。環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展:激光加工技術(shù)具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),符合可持續(xù)發(fā)展的要求。未來(lái),隨著環(huán)保意識(shí)的提高和環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格,激光加工技術(shù)的環(huán)保性能將進(jìn)一步受到重視。定制化和柔性化:隨著個(gè)性化消費(fèi)的不斷升級(jí),制造業(yè)正面臨著越來(lái)越多的定制化需求。激光加工技術(shù)的定制化和柔性化程度將越來(lái)越高,可以滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求。高速旋轉(zhuǎn)的工件配合激光束移動(dòng),可實(shí)現(xiàn)連續(xù)螺旋狀切割效果。浙江晶圓激光旋切
激光旋切設(shè)備集成度高,可通過(guò)編程快速切換不同切割路徑,適應(yīng)多樣化加工需求。江蘇硅片激光旋切
在航空航天零部件的減重設(shè)計(jì)方面,激光旋切也發(fā)揮著重要作用。為了減輕飛行器的重量,提高燃油效率,許多零部件需要在保證強(qiáng)度的前提下盡可能地去除多余材料。激光旋切技術(shù)可以通過(guò)對(duì)材料的精細(xì)加工,在零部件內(nèi)部或表面加工出輕量化的結(jié)構(gòu)。例如,在衛(wèi)星的某些結(jié)構(gòu)部件中,可以利用激光旋切加工出蜂窩狀或其他輕量化的幾何形狀,既保證了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,又大幅降低了重量。這種減重設(shè)計(jì)對(duì)于航空航天飛行器的性能提升有著深遠(yuǎn)的影響,有助于降低發(fā)射成本、提高有效載荷能力等。江蘇硅片激光旋切