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激光切割原理

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發(fā)表于 2007-9-28 22:12:05 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
愛因斯坦在玻爾工作的基礎(chǔ)上于1916年發(fā)表《關(guān)于輻射的量子理論》。文章提出了激光輻射理論,而這正是激光理論的核心基礎(chǔ)。因此愛因斯坦被認(rèn)為是激光理論之父。在這篇論文中,愛因斯坦區(qū)分了三種過程:受激吸收、自發(fā)輻射、受激輻射。前兩個(gè)概念是已為人所知的。受激吸收就是處于低能態(tài)的原子吸收外界輻射而躍遷到高能態(tài);自發(fā)輻射是指高能態(tài)的原子自發(fā)地輻射出光子并遷移至低能態(tài)。這種輻射的特點(diǎn)是每一個(gè)原子的躍遷是自發(fā)的、獨(dú)立進(jìn)行的,其過程全無外界的影響,彼此之間也沒有關(guān)系。因此它們發(fā)出的光子的狀態(tài)是各不相同的。這樣的光相干性差,方向散亂, ( J2 w" M% @' Y7 a/ x
: o' p1 K& a4 \; _5 t6 H
(正解處) 而受激輻射則相反。它是指處于高能級(jí)的原子在光子的“刺激”或者“感應(yīng)”下,躍遷到低能級(jí),并輻射出一個(gè)和入射光子同樣頻率的光子。這好比清晨公雞打鳴,一個(gè)公雞叫起來,其他的公雞受到“刺激”也會(huì)發(fā)出同樣的聲音。受激輻射的最大特點(diǎn)是由受激輻射產(chǎn)生的光子與引起受激輻射的原來的光子具有完全相同的狀態(tài)。它們具有相同的頻率,相同的方向,完全無法區(qū)分出兩者的差異。這樣,通過一次受激輻射,一個(gè)光子變?yōu)閮蓚(gè)相同的光子。這意味著光被加強(qiáng)了,或者說光被放大了。這正是產(chǎn)生激光的基本過程。
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激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表面,在極短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到幾千至上萬攝氏度,使材料熔化或氣化,再用高壓氣體將熔化或氣化物質(zhì)從切縫中吹走,達(dá)到切割材料的目的。
- T8 D9 ?7 S$ R  
3 _0 {  C6 h" N5 j( j" f / q( n: {3 H- S9 V6 p
1.    切割縫細(xì):激光切割的割縫一般在0.10~0.20mm。
  {! t4 Y9 s/ S* |2 X8 z  O2.    切割面光滑:激光切割的切割面無毛刺,表面粗糙度一般控制在Ra:12.5以上。' H( a* U4 s0 x, r( t) ~1 c+ S
3.    速度快:激光切割的速度與線切割的速度相比要快很多。  E& W# R+ b9 X. ^: X9 w# n
4.    熱變形小:激光加工的激光割縫細(xì)、速度快、能量集中,因此傳到被切割材料上的熱量小,引起材料的變形也非常小。
, m  g. j) p- g4 j9 Q# a0 b& A" p3 a5.    激光切割不會(huì)與材料表面相接觸,保證產(chǎn)品不劃傷。
. `9 _# G' x; h$ I) Q$ q6.    適合大件產(chǎn)品的加工:大件產(chǎn)品的模具制造費(fèi)用很高,激光加工不需任何模具制造,而且激光加工完全避免材料沖剪時(shí)形成的塌邊,可以大幅度地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品的檔次。! \- O1 C5 V: Q0 {0 N9 w
7.    非常適合新產(chǎn)品的開發(fā):一旦產(chǎn)品圖紙形成后,馬上可以進(jìn)行激光加工,你可以在最短的時(shí)間內(nèi)得到新產(chǎn)品的實(shí)物。
1 y+ W; |1 r4 S) `" M" A% V8.    節(jié)省材料:激光加工采用電腦編程,可以把不同形狀的產(chǎn)品進(jìn)行材料的套裁,最大限度地提高材料的利用率。2 M/ ]0 ^/ ?' N/ ?
9.    適合激光加工的材料:激光可以對(duì)鋼板、不銹鋼、鋁合金板、硬質(zhì)合金等進(jìn)行加工。
/ [& K, o/ F; n10.激光加工應(yīng)用行業(yè):' k% q* C, D3 }4 D( j  i0 M
    (1) 目前開展激光加工的方面主要是電梯、自動(dòng)扶梯、紡織機(jī)械、食品機(jī)械、輕工機(jī)械、冷凍機(jī)械、印刷機(jī)械、復(fù)印機(jī)械、交通機(jī)械、港口機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、船舶機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、筑路機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、環(huán)保機(jī)械及礦山、冶金機(jī)械等等的板金加工。
+ v! n7 h! f  x, ^. ` 。2) 其次是電子、電器業(yè)包括醫(yī)療儀表、器械以及控制柜箱等板金加工。
0 B) `1 p  P; a7 b! G 。3) 電機(jī)制造業(yè)中各類轉(zhuǎn)子、定子、葉片的切割成型。
' i9 j( B' P* ?7 N9 K9 T; q! ^ 。4) 量具、刃具業(yè)中各類鋸條鋸片等切割成型。
! N5 B/ I. |1 B3 b9 p" ~. ~/ P  (5) 汽車制造業(yè)包括零件、總裝合成和流水線中部件的制造,5 I, p# B3 s, K, Z' w: g
 。6) 廣告、裝潢及工藝品制造業(yè)。
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發(fā)表于 2007-9-29 23:25:16 | 只看該作者
產(chǎn)生激光三要素
3 J/ `9 [7 E9 O5 f1 粒子束反轉(zhuǎn)分布 (一般施以高壓)) [' a4 ?, k& v  H$ M" j# w+ e
2 有持續(xù)激勵(lì)源   (持續(xù)高壓放電)
6 I5 H! L) o. G3 有光放大介質(zhì)   (激光氣體,諧振腔)* c. l9 A- [3 V5 j: i

9 Z$ v8 U4 S& R1 r0 M+ H0 C. R% z激光的模態(tài):橫模與縱模
* k' S# g1 ]1 k2 R/ b7 t1 I$ p橫模:光束截面的能量分布。一般有00,01等模態(tài),其中以00模為最理想。
0 V. K& W& O9 b7 `; \縱模:激光波長,一般二氧化碳激光為10.6微米; a* S' q2 F3 q9 r" v

& K7 G7 ~6 e. j$ c+ |激光的幾個(gè)顯著特點(diǎn)& h+ A! Z; n1 U: g0 T. K+ ^3 s8 x( R
1.單色性 (頻率單一)
8 I+ w9 p, j$ m( M: {* ^  `$ u2.準(zhǔn)直性 (發(fā)散角。1 l6 [7 H2 b5 Q! B
3.相干性  (易干涉)  j$ V' x% e2 I
4.高亮度  (是太陽光的億萬倍)
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發(fā)表于 2007-10-1 00:00:35 | 只看該作者
非常認(rèn)真的學(xué)習(xí)了感謝
4#
發(fā)表于 2009-5-13 22:40:10 | 只看該作者
非常認(rèn)真的學(xué)習(xí)了感謝
5#
發(fā)表于 2009-5-19 13:41:35 | 只看該作者
學(xué)習(xí)了,謝謝樓主
6#
發(fā)表于 2012-11-13 10:06:57 | 只看該作者
看了看,因?yàn)橐郧皼]有接觸過,確實(shí)是看不懂,或許需要時(shí)間來沉淀。

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