Principes de base du traitement laser

La gravure au laser est l'application la plus courante pour les systèmes laser. Selon le mécanisme de l'interaction entre le faisceau laser et le matériau, le traitement laser peut être grossièrement divisé en traitement thermique laser et traitement de réaction photochimique.

Le traitement thermique au laser fait référence à l'utilisation de l'effet thermique généré par le faisceau laser projeté sur la surface du matériau pour achever le processus de traitement, y compris le soudage au laser, la gravure et la découpe au laser, la modification de la surface, le marquage au laser au laser, le perçage au laser et le micro-usinage, etc.; le traitement de la réaction photochimique fait référence au faisceau laser est irradié vers l'objet, et le photon laser haute densité à haute énergie est utilisé pour initier ou contrôler le processus de la réaction photochimique. Y compris dépôt photochimique, stéréolithographie, gravure et gravure au laser, etc.

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principe

Le traitement au laser consiste à utiliser l'énergie de la lumière pour se concentrer sur la lentille afin d'obtenir une densité d'énergie élevée au point focal et à traiter par effet photothermique. Le traitement au laser ne nécessite pas d'outils, la vitesse de traitement est rapide, la déformation de la surface est faible et divers matériaux peuvent être traités. Le faisceau laser est utilisé pour traiter divers matériaux, tels que le perçage, la découpe, la découpe, le soudage et le traitement thermique. Certaines substances avec des niveaux d'énergie métastables absorbent l'énergie lumineuse sous l'excitation de photons externes, de sorte que le nombre d'atomes dans le niveau d'énergie élevé est supérieur au nombre d'atomes dans le niveau d'énergie faible - le nombre de particules est inversé. Si un faisceau de lumière est irradié, l'énergie du photon est égale à la différence entre ces deux énergies. À ce moment, un rayonnement stimulé est généré et une grande quantité d'énergie lumineuse est émise.

Par rapport à la technologie de traitement traditionnelle, la technologie de traitement au laser présente les avantages d'une réduction des déchets de matériaux, d'un effet de coût évident dans la production à grande échelle et d'une forte adaptabilité aux objets de traitement. En Europe, la technologie laser est essentiellement utilisée pour souder des matériaux spéciaux tels que les coques et les bases de voitures haut de gamme, les ailes d'avion et les fuselages de vaisseaux spatiaux.

1. La densité de puissance du laser est grande, la température de la pièce augmentera rapidement après avoir absorbé le laser, et elle fondra ou se vaporisera. Même les matériaux ayant un point de fusion élevé, une dureté élevée et une qualité fragile (comme la céramique et les diamants) peuvent également être traités au laser; 

2. La tête laser n'est pas en contact avec la pièce et il n'y a pas de problème d'usure de l'outil de traitement;

3. La pièce n'est pas soumise à des contraintes et n'est pas facilement contaminée;

4. Il peut traiter la pièce en mouvement ou le matériau scellé dans la coque en verre; 

5. L'angle de divergence du faisceau laser peut être inférieur à 1 milli-arc, le diamètre du spot peut être aussi petit que les microns, le temps d'action peut être aussi court que les nanosecondes et les picosecondes, et la puissance de sortie continue des lasers haute puissance peut atteindre des kilowatts à dix kilowatts. Classe, donc le laser convient à la fois au micro-usinage de précision et au traitement de matériaux à grande échelle; 

6. Le faisceau laser est facile à contrôler et il est facile à combiner avec des machines de précision, une technologie de mesure de précision et des ordinateurs électroniques pour atteindre un degré élevé d'automatisation du traitement et une grande précision de traitement; 

7. Dans des environnements difficiles ou des endroits difficiles d'accès pour d'autres, le traitement au laser peut être effectué avec des robots.

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Le traitement au laser est un traitement sans contact, et l'énergie et la vitesse de déplacement du faisceau laser à haute énergie sont réglables, de sorte qu'il peut atteindre divers objectifs de traitement. Il peut traiter une variété de métaux et de non-métaux, en particulier des matériaux à haute dureté, haute fragilité et point de fusion élevé. La flexibilité de traitement au laser est principalement utilisée pour la découpe, le traitement de surface, le soudage, le marquage et le perçage. Le traitement de surface au laser comprend le durcissement de phase au laser, le revêtement au laser, l'alliage de surface au laser et la fusion de surface au laser.