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激光钻孔 |
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GSI集团的JK与eCO2激光器适合于各类钻孔应用,如钻小孔,不规则形状孔,盲孔,及锥形孔。激光用来加工尖锐角度的孔,在难加工材料上钻孔。一次设置就能在3D表面设置成百上千的不同的尺寸。
激光钻孔的主要好处有:
无接触过程(无夹具磨损,材料变形最小)
高度精确,一致性好
准确控制发热量
能够钻出纵横比高的小孔
容易编程,适合自动化
设置快,夹具少,能提高生产速度
在样品转换和小批次生产中有灵活性
广泛性(同一工具可用于激光焊接和激光切割)
很容易进行光束组合(包括在狭窄角度上钻孔和特殊形状的钻孔)
一些激光系统可以同时钻不同形状的孔
适用于多种材料加工脉冲Nd: YAG激光器中的JK激光器系列可以给金属,表面有镀层的金属,陶瓷,和石墨复合材料钻孔。这些激光器产生可控制能量,峰值功率,局部形状的不连续的脉冲进行钻孔。正是通过控制这些脉冲参数,脉冲YAG激光器成为全面的钻孔系统。用脉冲YAG激光器钻孔的关键是峰值功率,甚至是低平均功率的脉冲YAG激光器也能加工出质量很好的孔,因为与材料之间的相互作用取决于峰值功率和脉冲能量,与平均功率关系不大。
Nd: YAG激光器的冲击钻孔
冲击钻是调整激光器焦点尺寸来决定钻孔尺寸。在钻孔过程中,激光束和部件之间没有相对运动。选择合适的脉冲参数和脉冲数量可以钻出高质量的孔。用这样的方法可以钻出直径在25µm 到1000µm的孔,但是根据材料及厚度的不同,受到的限制也不同。大部分的冲击钻孔,直径都在300µm-600µm范围内。冲击钻孔允许采用特殊的“高速”钻孔方式,可以大大提高钻孔速度。高速钻孔通常应用在圆形涡轮发动机零件上,用运动系统编码器信号启动激光器在零件周围特定的,连续的空间位置上打孔。如果钻一个孔需要10个脉冲,那么高速钻孔系统会将零件转动10次,每转一圈向每个孔位发出一个脉冲。因为在加工周期中消除了转位时间钻孔速度得以提高。冲击钻利用脉冲整形来改善激光束与材料间的相互作用,帮助控制钻孔锥度,提高钻孔速度。脉冲整形就是对局部脉冲的形状进行编程处理。将一个长脉冲分成两三个或四个短的部分,每部分之间通过短暂的激光关闭分隔,可以提高钻孔质量和速度。最后一个脉冲需要较长一点的作用时间,以便切断钻孔产生的碎屑,提高钻孔效率,减少钻孔时间。在脉冲的开始部分使用低峰值功率,这样钻出的孔很少会呈现出钟形口。
Nd:YAG激光器的环钻
环钻需要运动系统,激光束穿透材料后与零件作相对运动以便“切割成孔”。环钻的直径公差是冲击钻的一半,通过一个多轴系统,环钻可以加工定制的锥孔,或在深度方向上改变截面的形状。这类加工要求系统有很好的运动精度和编程能力。环钻还能切出特定形状的大孔,能对大零件进行复杂的3D修整。
金属上的钻孔质量主要看钻孔直径公差,钻孔锥度,重铸层厚度,细微裂缝等。冲击钻孔的直径一般小于+/- 50µm,环钻钻孔的公差缩小到+/- 25µm内。重铸是熔态金属重新凝固在钻孔内壁周围,重铸厚度根据合金和孔深不同而存在差异,但是一般都少于100µm。钻孔深度最高达到50mm,但是大部分都在15mm以内。 (end)
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文章内容仅供参考
(投稿)
(3/30/2009) |
| GSI 集团激光事业部联系方式:
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网址: |
http://www.gsiglasers.com/
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电话:86-021-62180406*103 |
地址: |
中国·上海·上海市南京西路 1038 号梅龙镇广场 2801 室 邮编200041 |
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