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脆性材料激光打孔機


精密打孔,不負眾望

激光打孔技術具有精度高、通用性強、效率高、成本低和綜合技術經濟效益顯著等優點,已成為現代制造領域的關鍵技術之一。在激光出現之前,只能用硬度較大的物質在硬度較小的物質上打孔。這樣要在硬度大的金剛石上打孔,就成了極其困難的事。激光出現后,這一類的操作既快又安全。但是,激光鉆出的孔是圓錐形的,而不是機械鉆孔的圓柱形,這在有些地方是很不方便的。可透過振鏡進行程式化編程控制圖形輸出。




    產品特點:


    激光打孔是最早達到實用化的激光加工技術,也是激光加工的重要應用領域之一。激光打孔主要用于金屬材料鋼、鉑、鉬、鉭、鎂、鍺、硅,輕金屬材料銅、鋅、鋁、不銹鋼、耐熱合金、鎳基質合金、鈦金、白金,普通硬質合金磁性材料以及非金屬材料中的陶瓷基片、人工寶石、金剛石膜、陶瓷、橡膠、塑料、玻璃等。激光打孔是早早達到實用化的激光加工技術,也是激光加工的重要應用領域之一。

    激光打孔主要用于金屬材料鋼、鉑、鉬、鉭、鎂、鍺、硅,輕金屬材料銅、鋅、鋁、不銹鋼、耐熱合金、鎳基質合金、鈦金、白金,普通硬質合金磁性材料以及非金屬材料中的陶瓷基片、人工寶石、金剛石膜、陶瓷、橡膠、塑料、玻璃等。






    激光打孔,而且與其它方法如機械鉆孔、電火花加工等常規打孔手段相比,具有以下顯著的優點:

    (1)激光打孔速度快,效率高,經濟效益好

    由于激光打孔是利用功率密度為l07-109W/cm2的高能激光束對材料進行瞬時作用,作用世間只有10-3-10-5s,因此激光打孔速度非常快。將高效能激光器與精度的機床及控制系統配合,通過微處理,效率提高l0-1000倍。 

    (2)激光打孔可獲得大的深徑比

    在小孔加工中,深徑比是衡量小孔加工難度的一個重要指標。對于用激光束打孔來說激光束參數較其它打孔方法便于優化,所以可獲得比電 火花打孔及機械鉆孔大得多的深徑比。一般情況下,機械鉆孔和電火花打孔所獲得的深徑比值不超過10。

    (3)激光打孔可在硬、脆、軟等各類材料上進行

    高能量激光束打孔不受材料的硬度、剛性、強度和脆性等機械性能限制,它既適于金屬材料,也適于一般難以加工的非金屬材料,如紅寶石石、藍藍寶石、陶瓷、人造金剛石和天然金剛石等。由于難加工材料大都具有高強度、高硬度、低熱導率、加工易硬化、化學親和力強等性質,因此在切削加工中阻力大、溫度高、工具壽命短,表面粗糙度差、傾斜面上打孔等因素使打孔的難度更大。而用激光在這些難加工材料上打孔,以上問題將得到解決。我國鐘表行業所用的寶石軸承幾乎全部是激光打孔。人造金剛石和天然金剛石的激光打孔應用也非常普遍。用YAG激光在厚度為5.5mm的硬質合金上打孔,深徑比高達l4:1,而在1l.5mm厚的65Mn上可打出深徑比為l9:1的小孔。在l0mm厚的堅硬的氮化矽陶瓷上可容易地打出直徑為0.6mm的小孔,這都是常規打孔手段無法辦到的。特別是在彈性材料上,由于彈性材料易變形,很難用一般方法打孔。

    (4)激光打孔無工具損耗

    激光打孔為無接觸加工,避免了機械鉆打微孔時易斷鉆頭的問題。用機械鉆加工直徑為0.8mm以下的小孔,即使是在鋁這樣軟的材料上,也常常出現折斷鉆頭的問題,這不僅造成工具損耗而加大成本,而且會因鉆頭折斷致使整個工件報廢。如果是在群孔板的加工中出出現鉆頭折斷,將使問題更為嚴重。在這種情況下,去除折斷鉆頭的好方法也仍然是激光打孔。當然此時的激光打孔設備必須具備精密的瞄準裝置,以便準確無誤地打掉折斷的鉆頭。


    (5)激光打孔適合于數量多、高密度的群孔加工

    由于激光打孔機可以和自動控制系統及微機配合,實現光、機、電一體化,使得激光打孔過程準確無誤地重復成千上萬次。結合激光打孔孔徑小、深徑比大的特點,通過程序控制可以連續、高效地制作出小孔徑、數量大、密度高的群孔板,激光加工出的群孔板的密度比機械鉆孔和電火花打孔的群孔板高1-3個數量級,例如,食品、制藥行業使用的過濾片厚度為1-3mm,材料為不銹鋼,孔徑為0.3-0.8mm,密度為l0-100孔/cm2。

    (6)用激光可在難加工材料傾斜面上加工小孔

    對于機械孔和電火花打孔這類接觸式打孔來說,在傾斜面上特別是大角度傾斜面上打小孔是極為困難的。傾斜面上的小孔加工的主要問題是鉆頭入鉆困難,鉆頭切削刃在傾斜平面上單刃切削,兩邊受力不均,產生打滑難以入鉆,甚至產生鉆頭折斷。如果為高強度、高硬度材料,打孔幾乎是不可能的,而激光卻特別適合于加工與工件表面成6o-90o角的小孔,即使是在難加工材料上打斜孔也不例外









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