{"id":1909,"date":"2021-03-29T03:13:17","date_gmt":"2021-03-29T03:13:17","guid":{"rendered":"https:\/\/fclatbz2dc.wpdns.site\/?p=1909"},"modified":"2024-01-22T01:34:11","modified_gmt":"2024-01-22T01:34:11","slug":"principle-of-laser-processing-technology","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mydery.com\/de\/principle-of-laser-processing-technology\/","title":{"rendered":"Prinzip der Laserbearbeitungstechnologie"},"content":{"rendered":"

<\/span>Gesch\u00e4tzte Lesezeit: <\/span>30<\/span> Protokoll<\/span><\/p>\n\n\n\n

Laser ist die Abk\u00fcrzung f\u00fcr Englisch Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, was so viel wie \u201eLichtverst\u00e4rkung durch stimulierte Emission von Strahlung\u201c bedeutet. Als wichtiges Symbol f\u00fcr die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie im 20. Jahrhundert und eine der S\u00e4ulen der optoelektronischen Technologie in der modernen Informationsgesellschaft wird die Entwicklung der Lasertechnologie und verwandter Industrien von den Industriel\u00e4ndern hoch gesch\u00e4tzt. Die Laserbearbeitung ist das vielversprechendste Feld der Laseranwendungen. Insbesondere die Technologien Laserschwei\u00dfen, Laserschneiden und Laserauftragschwei\u00dfen haben sich in den letzten Jahren rasant entwickelt und haben enorme wirtschaftliche und soziale Vorteile gebracht.<\/p>\n\n\n\n

Prinzipien, Eigenschaften und Technologie der Laserbearbeitung<\/a><\/h3>\n\n\n\n

Die Laserbearbeitungstechnologie ist eine Technologie, die die Eigenschaften der Wechselwirkung zwischen dem Laserstrahl und dem Material nutzt, um Materialien (einschlie\u00dflich Metalle und Nichtmetalle) zu schneiden, zu schwei\u00dfen, Oberfl\u00e4chen zu bearbeiten, zu perforieren und Embleme zu bearbeiten. Als fortschrittliche Fertigungstechnologie ist die Laserbearbeitung in der Automobilindustrie, bei elektronischen Ger\u00e4ten, in der Luftfahrt, in der Metallurgie, im Maschinenbau und in anderen Industriebereichen weit verbreitet. Es spielt eine immer wichtigere Rolle bei der Verbesserung der Produktqualit\u00e4t und Arbeitsproduktivit\u00e4t, der Automatisierung und der Schadstofffreiheit sowie der Reduzierung des Materialverbrauchs. Wirkung.<\/p>\n\n\n\n

Das Prinzip der Laserbearbeitung<\/h4>\n\n\n\n

Die Laserbearbeitung ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem ein fokussierter Laserstrahl als W\u00e4rmequelle verwendet wird, um das Werkst\u00fcck zu beschie\u00dfen, um Metall- oder Nichtmetallwerkst\u00fccke zu schmelzen, um kleine L\u00f6cher, Schnitte, Verbindungen, Plattierungen usw. zu bilden. Die Laserbearbeitung ist im Wesentlichen ein Prozess von Wechselwirkung zwischen Laser und nicht transparentem Material. Es ist ein Quantenprozess in der mikroskopischen Sicht, und es wird reflektiert, absorbiert, erhitzt, geschmolzen, verdampft und andere Ph\u00e4nomene in der makroskopischen Sicht.<\/p>\n\n\n\n

Bei der Einstrahlung von Laserstrahlen unterschiedlicher Leistungsdichte treten verschiedene Ver\u00e4nderungen der Materialoberfl\u00e4che auf. Diese Ver\u00e4nderungen umfassen einen Anstieg der Oberfl\u00e4chentemperatur, Schmelzen, Verdampfung, Bildung kleiner L\u00f6cher und Erzeugung von photoinduziertem Plasma. Abbildung 1.1 zeigt mehrere Zustands\u00e4nderungen des metallischen Werkstoffs unter Einwirkung von Laserstrahlung mit unterschiedlichen Leistungsdichten.<\/p>\n\n\n\n

\"Mehrere
Abbildung 1.1. Mehrere physikalische Ver\u00e4nderungen an der Oberfl\u00e4che von metallischen Werkstoffen unter Einwirkung von Laserstrahlung<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Wenn die Laserleistungsdichte weniger als 104 W\/cm\u00b2 betr\u00e4gt2<\/sup>, f\u00fchrt die Absorption der Laserenergie durch das Metall nur zu einem Temperaturanstieg der Materialoberfl\u00e4che, die Festphase bleibt jedoch unver\u00e4ndert. Es kann f\u00fcr die Oberfl\u00e4chenw\u00e4rmebehandlung, das Phasenwechselh\u00e4rten oder das Hartl\u00f6ten von Teilen verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n

Wenn die Laserleistungsdichte in der Gr\u00f6\u00dfenordnung von 104~106W\/cm . liegt2<\/sup>, wird eine W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeitserw\u00e4rmung erzeugt und die Oberfl\u00e4chenschicht des Materials schmilzt. Es kann zum Umschmelzen von Metalloberfl\u00e4chen, zum Legieren, Plattieren und zum W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeitsschwei\u00dfen (wie Hochgeschwindigkeitsschwei\u00dfen von d\u00fcnnen Platten und Pr\u00e4zisionsschwei\u00dfen usw.) verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n

Wenn die Laserleistungsdichte die Gr\u00f6\u00dfenordnung von 106 W\/cm . erreicht2<\/sup>, wird die Oberfl\u00e4che des Materials durch den Laserstrahl bestrahlt, und die Heiztemperatur der Laserw\u00e4rmequelle erreicht den Siedepunkt des Metalls, wodurch ein Plasmadampf gebildet wird und heftig verdampft. Unter Einwirkung des Verdampfungsexpansionsdrucks wird die Fl\u00fcssigkeitsoberfl\u00e4che nach unten vertieft. Tief eindringende kleine L\u00f6cher, gleichzeitig wird der Metalldampf unter der Wirkung des Laserstrahls ionisiert, um ein photoinduziertes Plasma zu erzeugen, das haupts\u00e4chlich zum Laserdurchdringen, Schneiden und Bohren verwendet wird.<\/p>\n\n\n\n

Wenn die Laserleistungsdichte gr\u00f6\u00dfer als 107 W\/cm . ist2<\/sup>, breitet sich das photoinduzierte Plasma entgegen der Einfallsrichtung des Laserstrahls aus und bildet eine Plasmawolke, und das Ph\u00e4nomen der Abschirmung des Lasers durch das Plasma wird zum Bohren mit einem gepulsten Laser genutzt. Verarbeitung wie Schlagh\u00e4rten.<\/p>\n\n\n\n

Laserbearbeitung ist die Verwendung eines Laserstrahls mit hoher Leistungsdichte, um das Werkst\u00fcck zu bestrahlen, um das Material zu schmelzen und zu verdampfen, um spezielle Bearbeitungen wie Perforieren, Schneiden und Schwei\u00dfen durchzuf\u00fchren (siehe Abbildung 1.2.). Die fr\u00fche Kondensationsbearbeitung wurde aufgrund ihrer geringen Leistung haupts\u00e4chlich zum Bohren kleiner L\u00f6cher und zum Mikroschwei\u00dfen verwendet. In den 1970er Jahren, mit dem Aufkommen von Hochleistungs-CO2<\/sub> Laser, Yttrium-Aluminium-Granat-Laser mit hoher Wiederholrate (YAG) und intensiver Forschung zu Laserbearbeitungsmechanismen und -prozessen hat die Laserbearbeitungstechnologie gro\u00dfe Fortschritte gemacht und der Anwendungsbereich variiert Die Expansion. Mehrere Kilowatt Laserbearbeitungsger\u00e4te wurden f\u00fcr Hochgeschwindigkeitsschneiden, Tiefschwei\u00dfen und Oberfl\u00e4chenbehandlung verschiedener Materialien verwendet. Verschiedene spezialisierte Laserbearbeitungsger\u00e4te konkurrieren um das Erscheinen und kombiniert mit photoelektrischer Verfolgung, digitaler Computersteuerung, Robotik und anderen Technologien, wodurch das Automatisierungsniveau und die Nutzungsfunktionen der Laserbearbeitung erheblich verbessert werden.<\/p>\n\n\n\n

\"Schnittprobe\"
Abbildung 1.2. Schnittmuster<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Der Laser<\/a> kann als ein Ger\u00e4t interpretiert werden, das Rohenergie wie elektrische Energie, chemische Energie, thermische Energie, Lichtenergie oder Kernenergie in elektromagnetische Strahlen bestimmter spezifischer Lichtfrequenzen (Ultraviolettlicht, sichtbares Licht oder Infrarotlicht) umwandelt. Die Umwandlungsform ist in einigen festen, fl\u00fcssigen oder gasf\u00f6rmigen Medien einfach durchzuf\u00fchren. Wenn diese Medien in Form von Atomen oder Molek\u00fclen angeregt werden, erzeugen sie Laserstrahlen mit nahezu gleicher Phase und fast einem einzigen langen Strahl. Aufgrund der gleichen Phase und einer einzigen Wellenl\u00e4nge ist der Differenzwinkel sehr klein, und die \u00fcbertragbare Entfernung ist ziemlich lang, bevor sie hochkonzentriert wird, um Funktionen wie Schwei\u00dfen, Schneiden und Auftragen bereitzustellen.<\/p>\n\n\n\n

Laserbearbeitungsger\u00e4te bestehen aus vier Hauptteilen, n\u00e4mlich Laser, optisches System, mechanisches System, Steuerung und Detektionssystem. Der hochintensive Laserstrahlausgang des Lasers wird durch die Linse auf das Werkst\u00fcck fokussiert, und die Leistungsdichte im Brennpunkt betr\u00e4gt bis zu 106~1012 W\/cm2<\/sup> (Die Temperatur betr\u00e4gt bis zu 10000\u2103) und jedes Material wird sofort schmelzen und verdampfen. Die Laserbearbeitung soll die thermische Wirkung dieser Lichtenergie zum Schwei\u00dfen, Bohren und Schneiden von Materialien nutzen. Die zur Bearbeitung gebr\u00e4uchlichen Laser sind haupts\u00e4chlich YAG-Festk\u00f6rperlaser und CO2<\/sub> Laser, die die Vorteile eines einfachen Aufbaus, einer gro\u00dfen Ausgangsleistung und eines hohen Energieumwandlungswirkungsgrads aufweisen und in gro\u00dfem Umfang f\u00fcr die Laserbearbeitung von Materialien verwendet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Merkmale der Laserbearbeitung<\/h4>\n\n\n\n

Der weltweit erste Laserstrahl wurde 1960 mit einer Blitzlampe zur Anregung von Rubinkristallk\u00f6rnern erzeugt. Aufgrund der Begrenzung der W\u00e4rmekapazit\u00e4t des Kristalls kann er nur einen sehr kurzen Pulsstrahl erzeugen und die Frequenz ist sehr niedrig. Obwohl die momentane Impulsspitzenenergie bis zu 106 W\/cm . betragen kann2<\/sup>, es ist immer noch eine geringe Energieabgabe.<\/p>\n\n\n\n

Die Verwendung von Yttrium-Aluminium-Granat-Kristallst\u00e4ben (Nd: YAG) mit der Zahl (Nd) als Anregungselement kann einen kontinuierlichen Einzelwellenl\u00e4ngenstrahl von 1 bis 8 kW erzeugen. Der YAG-Laser (Wellenl\u00e4nge 1.06 pm) kann \u00fcber einen flexiblen Lichtwellenleiter mit dem Laserbearbeitungskopf verbunden werden. Das Ger\u00e4telayout ist flexibel und zum Schwei\u00dfen mit einer Dicke von 0,5-6 mm geeignet. Verwendung von CO2<\/sub> Laser (Wellenl\u00e4nge 1.06 pm) mit CO2<\/sub> Als Erreger kann die Ausgangsenergie 25kW erreichen und kann zum Einschwei\u00dfen von 2 mm dicken Blechen in einem Durchgang verwendet werden. Es ist in der Metallverarbeitung in der Industrie weit verbreitet.<\/p>\n\n\n\n

  • Der Lichtfleck ist klein, die Energie ist konzentriert und die W\u00e4rmeeinflusszone ist klein; Der Laserstrahl ist leicht zu fokussieren und zu f\u00fchren, was f\u00fcr die automatische Steuerung praktisch ist.<\/li>
  • Es ber\u00fchrt das zu bearbeitende Werkst\u00fcck nicht und verursacht keine Verschmutzung des Werkst\u00fccks; es unterliegt keiner elektromagnetischen St\u00f6rung und ist bequemer zu verwenden als die Elektronenstrahlbearbeitung.<\/li>
  • Der Bearbeitungsbereich ist breit, fast jedes Material kann graviert und geschnitten werden. Das Gravieren und Schneiden mit hoher Geschwindigkeit kann entsprechend dem vom Computer ausgegebenen Muster ausgef\u00fchrt werden, und die Geschwindigkeit des Laserschneidens ist viel schneller als die des Drahtschneidens.<\/li>
  • Sicher und zuverl\u00e4ssig: Es wird eine ber\u00fchrungslose Verarbeitung verwendet, die keine mechanische Extrusion oder mechanische Belastung des Materialabschnitts verursacht. Genau und akribisch; Bearbeitungsgenauigkeit kann 0,1 mm erreichen. Gleichbleibende Wirkung: Damit die Bearbeitungswirkung der gleichen Werkst\u00fcckcharge nahezu gleich ist.<\/li>
  • Die Schnittnaht ist klein; Die Schnittnaht beim Laserschneiden betr\u00e4gt im Allgemeinen 0,1 bis 0,2 mm und die Schnittfl\u00e4che ist glatt: Die Schnittfl\u00e4che des Laserschneidens hat keine Grate. Geringer thermischer Verzug: Die Laserbearbeitung beim Laserschneiden ist d\u00fcnn, schnell und energiekonzentriert. Daher ist die auf das zu schneidende Material \u00fcbertragene W\u00e4rme gering und auch die Verformung des Materials ist sehr gering.<\/li>
  • Es eignet sich f\u00fcr die Verarbeitung gro\u00dfer Produkte. Die Herstellungskosten f\u00fcr gro\u00dfe Produkte sind sehr hoch. Die Laserbearbeitung erfordert keine Formen, und die Laserbearbeitung kann den Zusammenbruch des Materials beim Stanzen und Schneiden des Materials vollst\u00e4ndig vermeiden, was die Produktionskosten des Unternehmens senken und das Produkt verbessern kann. Die Zahnr\u00e4der.<\/li>
  • Niedrige Kosten: Die Laserbearbeitung ist nicht durch die Anzahl der Bearbeitungen begrenzt, sondern eignet sich besser f\u00fcr Kleinserienbearbeitungsdienste.<\/li>
  • Materialeinsparung: Die Laserbearbeitung verwendet Computerprogrammierung, mit der Produkte unterschiedlicher Formen geschnitten werden k\u00f6nnen, wodurch die Materialausnutzung maximiert und die Materialkosten erheblich gesenkt werden.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

    Laserbearbeitungstechnik<\/h4>\n\n\n\n

    Die Lasertechnologie ist eine umfassende Technologie, die mehrere Disziplinen wie Licht, Mechanik, Elektrizit\u00e4t, Materialien und Pr\u00fcfung umfasst. Traditionell umfassen Laserbearbeitungstechniken Schneiden, Schwei\u00dfen, Oberfl\u00e4chenbehandlung, Plattieren, Stanzen (Markieren), Ritzen und andere Bearbeitungstechniken. Die Anforderungen unterschiedlicher Materialbearbeitungsverfahren an die Laserleistung und Strahlqualit\u00e4t des Laserfertigungssystems sind in Abbildung 1.3 dargestellt.<\/p>\n\n\n\n

    Laserschwei\u00dftechnik<\/h5>\n\n\n\n

    Das Laserschwei\u00dfen ist einer der wichtigen Aspekte bei der Anwendung der Laserbearbeitungstechnologie. Laserstrahlung erw\u00e4rmt die Oberfl\u00e4che des Werkst\u00fccks und die Oberfl\u00e4chenw\u00e4rme wird durch W\u00e4rmeleitung ins Innere diffundiert. Durch Steuerung der Breite, Energie, Leistungsdichte und Wiederholfrequenz des Laserpulses wird das Werkst\u00fcck zu einem bestimmten Schmelzbad geschmolzen. Aufgrund seiner einzigartigen Vorteile wird es erfolgreich beim Schwei\u00dfen von Klein- und Kleinteilen eingesetzt. Die Entstehung von Hochleistungs-CO2<\/sub> Laser und Hochleistungsfaserlaser er\u00f6ffneten ein neues Feld des Laserschwei\u00dfens. Auf dem Pinhole-Effekt basierendes Tiefschwei\u00dfen wurde erreicht und wurde in gro\u00dfem Umfang im Maschinenbau, in der Automobilherstellung, in der Stahlindustrie und in anderen Industriebereichen verwendet.<\/p>\n\n\n\n

    Das Laserschwei\u00dfen kann schwer zug\u00e4ngliche Teile schwei\u00dfen und ber\u00fchrungsloses Langstreckenschwei\u00dfen durchf\u00fchren, was eine gro\u00dfe Flexibilit\u00e4t bietet. Die YAG-Lasertechnologie verwendet eine Glasfaser\u00fcbertragungstechnologie, wodurch die Laserschwei\u00dftechnologie weiter verbreitet wird. Der Laserstrahl kann den Strahl zeitlich und r\u00e4umlich einfach aufteilen und kann mehrere Strahlen gleichzeitig bearbeiten, was die Voraussetzungen f\u00fcr ein pr\u00e4ziseres Schwei\u00dfen schafft. Es kann zum Beispiel f\u00fcr dicke und d\u00fcnne Autokarosserieplatten, Autoteile, Lithiumbatterien, Herzschrittmacher, versiegelte Relais usw. verwendet werden. Verschiedene Ger\u00e4te und versiegelte Ger\u00e4te erlauben keine Schwei\u00dfverformung und Kontamination.<\/p>\n\n\n\n

    \"Die
    Bild 1.3 Anforderungen an Materialbearbeitungsverfahren an Laserleistung und Strahlqualit\u00e4t<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

    Die Laserschwei\u00dftechnologie hat einen Reinigungseffekt f\u00fcr das Schmelzbad, kann reines Schwei\u00dfgut erhalten und ist zum Schwei\u00dfen zwischen gleichen und un\u00e4hnlichen Metallmaterialien geeignet. Das Laserschwei\u00dfen weist eine hohe Energiedichte auf, was insbesondere zum Schwei\u00dfen von Metallen mit hohem Schmelzpunkt, hoher Reflektivit\u00e4t, hoher W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und sehr unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Vorteil ist.<\/p>\n\n\n\n

    Die Hauptvorteile des Laserschwei\u00dfens sind hohe Geschwindigkeit, gro\u00dfer Einbrand, geringe Verformung und kann bei Raumtemperatur oder unter besonderen Bedingungen geschwei\u00dft werden. Wenn der Laser das elektromagnetische Feld durchquert, verschiebt sich der Strahl nicht; Der Laser kann in Luft- und bestimmten Gasumgebungen geschwei\u00dft werden und kann Glas oder Materialien schwei\u00dfen, die f\u00fcr den Strahl transparent sind. Nachdem der Laser fokussiert ist, ist die Leistungsdichte hoch und das Seitenverh\u00e4ltnis w\u00e4hrend des Schwei\u00dfens kann 5: 1 bis 10: 1 erreichen, und er kann feuerfeste Materialien wie Titan und Quarz schwei\u00dfen und unterschiedliche Materialien mit guten Ergebnissen schwei\u00dfen , wie das Schwei\u00dfen von zwei Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, Kupfer und Tantal, kann eine Erfolgsrate von 100% erreichen. Es kann auch Mikroschwei\u00dfen durchgef\u00fchrt werden. Nachdem der Laserstrahl fokussiert ist, kann ein kleiner Fleck erhalten werden und dieser kann pr\u00e4zise positioniert werden. Es kann beim Montageschwei\u00dfen von Mikro- und kleinen Komponenten der automatisierten Massenproduktion verwendet werden, wie z. Die W\u00e4rmeeinflusszone ist klein und die L\u00f6tstellen sind schadstofffrei, was die Schwei\u00dfqualit\u00e4t stark verbessert.<\/p>\n\n\n\n

    Laserschneidtechnologie<\/h5>\n\n\n\n

    Das Laserschneiden wird durch Anwenden von Energie mit hoher Leistungsdichte erreicht, die durch Laserfokussierung erzeugt wird. Unter der Steuerung des Computers wird der Laser durch Pulse entladen, und ein kontrollierter repetitiver Hochfrequenz-Pulslaser wird ausgegeben, um einen Laserstrahl mit einer bestimmten Frequenz und einer bestimmten Pulsbreite zu bilden. Der gepulste Laserstrahl wird durch den optischen Weg \u00fcbertragen, reflektiert und durch die Fokussierungslinsengruppe auf die Oberfl\u00e4che des bearbeiteten Objekts fokussiert, wodurch ein kleiner Fleck mit hoher Energiedichte gebildet wird, der Fokus befindet sich in der N\u00e4he der zu bearbeitenden Oberfl\u00e4che. und das verarbeitete Material wird bei einer sofortigen hohen Temperatur geschmolzen oder verdampft.<\/p>\n\n\n\n

    Der hochenergetische Laserpuls kann im Handumdrehen ein kleines Loch auf die Oberfl\u00e4che des Objekts sputtern. Computergesteuert f\u00fchren der Laserbearbeitungskopf und das bearbeitete Material eine kontinuierliche Relativbewegung gem\u00e4\u00df der vorgezeichneten Grafik durch, so dass das Objekt in die gew\u00fcnschte Form bearbeitet wird. Beim Schneiden wird ein zum Strahl koaxialer Luftstrom aus dem Schneidkopf ausgesto\u00dfen und das geschmolzene oder verdampfte Material wird vom Boden des Einschnitts weggeblasen. Im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Plattenbearbeitungsverfahren hat das Laserschneiden die Vorteile einer guten Schnittqualit\u00e4t (schmale Schnittbreite, kleine W\u00e4rmeeinflusszone, glatter Schnitt), hoher Schnittgeschwindigkeit, hoher Flexibilit\u00e4t (kann jede Form schneiden) und einer gro\u00dfen Materialauswahl Anpassungsf\u00e4higkeit.<\/p>\n\n\n\n

    Die Laserschneidtechnologie ist bei der Bearbeitung von Metall- und nichtmetallischen Materialien weit verbreitet, wodurch die Bearbeitungszeit erheblich verk\u00fcrzt, die Bearbeitungskosten gesenkt und die Werkst\u00fcckqualit\u00e4t verbessert werden k\u00f6nnen. Die moderne Laserschneidtechnologie ist zum Schwert \u201eEisen wie Schlamm schneiden\u201c geworden, dem die Menschen im Idealfall nachgehen.<\/p>\n\n\n\n

    Das CO . nehmen2<\/sub> Laserschneidmaschine als Beispiel besteht die gesamte Schneidevorrichtung aus einem Steuerungssystem, einem Bewegungssystem, einem optischen System, einem Wasserk\u00fchlungssystem, einem Luftschutzsystem usw., wobei der fortschrittliche CNC-Modus verwendet wird, um eine Mehrachsenverbindung zu erreichen und Laserenergieschneiden, ohne von der Geschwindigkeit beeinflusst zu werden; Der Servomotor mit \u00fcberlegener Leistung und die Getriebef\u00fchrungsstruktur k\u00f6nnen eine gute Bewegungsgenauigkeit bei hoher Geschwindigkeit erreichen.<\/p>\n\n\n\n

    Laserschneiden kann in der Automobilherstellung, Computer, Elektromechanik, Metallteilen und Sondermaterialien, Kreiss\u00e4gebl\u00e4ttern, Federscheiben, Kupferplatten f\u00fcr elektronische Teile, Metallgitterplatten, Stahlrohren, Bakelit, Aluminiumlegierungsblechen, Quarzglas, Silizium verwendet werden Gummi, Aluminiumoxid-Keramikplatte, Titanlegierung usw. Die verwendeten Laser sind YAG-Laser und CO2<\/sub> Laser. Gepulste Laser eignen sich f\u00fcr metallische Materialien und kontinuierliche Laser sind f\u00fcr nichtmetallische Materialien geeignet. Letzteres ist ein wichtiges Anwendungsgebiet der Laserschneidtechnik.<\/p>\n\n\n\n

    Laserauftragstechnologie<\/h5>\n\n\n\n

    Unter Laserauftragschwei\u00dfen versteht man das gleichzeitige Aufschmelzen des Mantelmaterials und der Oberfl\u00e4chenschicht des Substrats durch Laserstrahlbestrahlung auf die Oberfl\u00e4che des Mantelsubstrats auf unterschiedliche Weise und das schnelle Erstarren zu einer Schmelze mit extrem geringer Verd\u00fcnnung und einem metallurgischen Verbund mit das Substrat. Beschichtung, ein Prozessverfahren zur Verbesserung der Verschlei\u00dffestigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, Hitzebest\u00e4ndigkeit, Oxidationsbest\u00e4ndigkeit und der elektrischen Eigenschaften der Basisschichtoberfl\u00e4che.<\/p>\n\n\n\n

    Unter Ausnutzung der hohen Leistungsdichte des Laserstrahls bildet die Zugabe von selbstflie\u00dfendem Legierungspulver einer bestimmten Zusammensetzung (wie Legierungen auf Nickel-, Kobalt- und Eisenbasis usw.) eine sehr d\u00fcnne Mantelschicht auf der Oberfl\u00e4che des Substrat, um sie im geschmolzenen Zustand gleichf\u00f6rmig zu machen. Verteilen Sie sich auf der Oberfl\u00e4che des Teils und erreichen Sie eine vorbestimmte Dicke und bilden Sie eine gute metallurgische Bindung mit der mikroschmelzenden Matrix, und es gibt nur einen geringen Verd\u00fcnnungsgrad zwischeneinander. Im anschlie\u00dfenden Schnellerstarrungsprozess unterscheidet sich die Oberfl\u00e4che des Teils komplett vom Untergrund. Funktionelle Verkleidungsmaterialschicht mit besonderen Eigenschaften. Laserauftragschwei\u00dfen kann die Oberfl\u00e4cheneigenschaften von Materialien vollst\u00e4ndig ver\u00e4ndern und der Oberfl\u00e4che von kosteng\u00fcnstigen Materialien eine extrem hohe Verschlei\u00dffestigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, Hochtemperaturbest\u00e4ndigkeit und andere Eigenschaften verleihen.<\/p>\n\n\n\n

    Laserauftragschwei\u00dfen kann den Zweck der Oberfl\u00e4chenmodifikation, Reparatur oder Wiederaufbereitung erf\u00fcllen. Es kann L\u00f6cher und Risse auf der Materialoberfl\u00e4che reparieren, die geometrische Gr\u00f6\u00dfe und Leistung der verschlissenen Teile wiederherstellen, die Anforderungen an die spezifische Leistung der Materialoberfl\u00e4che erf\u00fcllen und viele Edelmetalle sparen. Im Vergleich zum Auftragen, Spritzen, Galvanisieren und Aufdampfen weist das Laserauftragschwei\u00dfen die Eigenschaften einer geringen Verd\u00fcnnungsrate, einer dichten Struktur und einer guten Kombination von Mantelschicht und Substrat auf. Es ist weit verbreitet in der Luftfahrt-, Formen- und elektromechanischen Industrie. Derzeit werden beim Laserauftragschwei\u00dfen haupts\u00e4chlich Hochleistungs-YAG-Laser und CO .-Laser verwendet2<\/sub> Laser.<\/p>\n\n\n\n

    Laserw\u00e4rmebehandlung<\/h5>\n\n\n\n

    Der Laserstrahl mit hoher Leistungsdichte wird verwendet, um die Oberfl\u00e4che des Metallwerkst\u00fccks zu erhitzen, um eine Oberfl\u00e4chenmodifikation (d. h. um die Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte, Verschlei\u00dffestigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit des Werkst\u00fccks zu verbessern) W\u00e4rmebehandlung zu erreichen. Der Laserstrahl kann je nach Bedarf lokal selektiv geh\u00e4rtet werden, Spannung und Verformung des Werkst\u00fccks sind gering. Diese Technologie ist in der Automobilindustrie weit verbreitet, z. B. bei der Laserw\u00e4rmebehandlung von Zylinderlaufbuchsen, Kurbelwellen, Kolbenringen, Kommutatoren, Zahnr\u00e4dern und anderen Teilen, und wird auch in der Luft- und Raumfahrt, Werkzeugmaschinenindustrie und Maschinenbau weit verbreitet. Die Anwendung der Laserw\u00e4rmebehandlung in meinem Land ist viel breiter als im Ausland. Die derzeit verwendeten Laser sind haupts\u00e4chlich YAG-Laser und CO2<\/sub> Laser.<\/p>\n\n\n\n

    Die Laserw\u00e4rmebehandlung kann eine Phasenumwandlungsh\u00e4rtung (oder Oberfl\u00e4chenabschreckung, Oberfl\u00e4chenamorphisierung, Oberfl\u00e4chenremissionsabschreckung), Oberfl\u00e4chenlegierung und andere Oberfl\u00e4chenmodifizierungsbehandlungen auf der Metalloberfl\u00e4che erreichen, was zu Oberfl\u00e4chenzusammensetzung und Struktureigenschaften f\u00fchrt, die durch Abschrecken auf gro\u00dfer Oberfl\u00e4che nicht erreicht werden k\u00f6nnen. Das Lasertransformationsh\u00e4rten ist das fr\u00fcheste, am meisten untersuchte und am weitesten verbreitete Verfahren in der Laserw\u00e4rmebehandlung. Es ist f\u00fcr die meisten Materialien und verschiedene Teile von Teilen mit unterschiedlichen Formen geeignet und kann die Verschlei\u00dffestigkeit und Erm\u00fcdungsfestigkeit der Teile verbessern. Nach der Laserw\u00e4rmebehandlung kann die Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte von Gusseisen mehr als 60 HRC erreichen, und die Oberfl\u00e4chenh\u00e4rte von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt kann mehr als 70 HRC erreichen, was die Verschlei\u00dffestigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Oxidationsbest\u00e4ndigkeit des Materials verbessert , und verl\u00e4ngert die Lebensdauer des Werkst\u00fccks.<\/p>\n\n\n\n

    Die Laser-Annealing-Technologie ist ein Prozess der Halbleiterbearbeitung, und der Effekt ist viel besser als beim konventionellen W\u00e4rmebehandlungsgl\u00fchen. Nach dem Lasertempern kann die Austauschrate von Verunreinigungen 98%~99% erreichen, wodurch der spezifische Widerstand von Polysilizium um 40%~50% reduziert werden kann, was die Integration integrierter Schaltungen erheblich verbessern und den Abstand zwischen Schaltungselementen auf 0,5 \u03bcm reduzieren kann.<\/p>\n\n\n\n

    Laser-Rapid-Prototyping-Technologie<\/h5>\n\n\n\n

    Die Laser-Rapid-Prototyping-Technologie wird durch die Kombination von Laserbearbeitungstechnologie mit computergest\u00fctzter numerischer Steuerungstechnologie und flexibler Fertigungstechnologie gebildet und wird haupts\u00e4chlich in der Formen- und Modellindustrie eingesetzt. Die derzeit eingesetzten Laser sind haupts\u00e4chlich YAG-Laser, CO2<\/sub> Laser und Faserlaser. Die Laser-Rapid-Prototyping-Technologie integriert die neuesten Errungenschaften der Lasertechnologie, CAD\/CAM-Technologie, Steuerungstechnik und Materialtechnologie. Nach dem CAD-Modell des Teils wird das lichtempfindliche Polymermaterial Schicht f\u00fcr Schicht mit einem Laserstrahl ausgeh\u00e4rtet und die Probe wird ohne Formen genau zu einer Probe gestapelt und Das Werkzeug kann schnell und pr\u00e4zise Teile mit komplexen Formen herstellen. Diese Technologie ist in der Luft- und Raumfahrt, in der Elektronik, in Transportfahrzeugen und in anderen Industriebereichen weit verbreitet.<\/p>\n\n\n\n

    Laserbohrtechnik<\/h5>\n\n\n\n

    Die Laserbohrtechnologie hat die Vorteile hoher Pr\u00e4zision, starker Vielseitigkeit, hoher Effizienz, geringer Kosten und erheblicher umfassender technischer und wirtschaftlicher Vorteile. Sie hat sich zu einer der Schl\u00fcsseltechnologien im modernen Fertigungsbereich entwickelt. Vor dem Aufkommen von Lasern konnten nur Materialien mit gr\u00f6\u00dferer H\u00e4rte verwendet werden. Es ist \u00e4u\u00dferst schwierig, L\u00f6cher in das Material mit geringerer H\u00e4rte zu bohren, daher ist es \u00e4u\u00dferst schwierig, L\u00f6cher in den Diamanten mit hoher H\u00e4rte zu bohren. Nach dem Aufkommen des Lasers ist diese Art der Operation schnell und sicher, aber das vom Laser gebohrte Loch ist konisch anstelle der zylindrischen Form des mechanischen Bohrens, was an manchen Stellen unbequem ist (siehe Abbildung 1.4).<\/p>\n\n\n\n

    \"Laserbohrtechnik\"
    Abbildung 1.4 Laserbohrtechnik<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

    Laserbohren wird haupts\u00e4chlich in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilherstellung, in der elektronischen Instrumentierung, in der Chemie und in anderen Industrien verwendet. Die rasante Entwicklung des Laserbohrens spiegelt sich haupts\u00e4chlich darin wider, dass die Ausgangsleistung des zum Bohren verwendeten YAG-Lasers von 400 W auf 800 W oder sogar 1000 W gestiegen ist, und die Spitzenleistung beim Bohren so hoch wie 30 ~ 50 kW ist, die zum Stanzen verwendete Impulsbreite betr\u00e4gt schmaler werden, die Wiederholfrequenz wird immer h\u00f6her, die Laserleistungsparameter werden verbessert, die Stanzqualit\u00e4t wird verbessert, die Stanzgeschwindigkeit wird erh\u00f6ht und auch der Anwendungsbereich des Laserstanzens wird erweitert. Die relativ ausgereifte Anwendung des Laserbohrens in China liegt in der Herstellung von Ziehsteinen aus synthetischem Diamant und nat\u00fcrlichem Diamant sowie in der Uhren-, Instrumenten-, Flugzeugfl\u00fcgel- und Leiterplattenindustrie. Die derzeit verwendeten Laser sind CO2<\/sub>. Laser und YAG-Laser sind die wichtigsten, aber auch Excimerlaser, Isotopenlaser und Halbleiterpumplaser werden verwendet.<\/p>\n\n\n\n

    Laserbeschriftungstechnologie<\/h5>\n\n\n\n

    Die Lasermarkierung ist eine Markierungsmethode, bei der ein Laserstrahl mit hoher Energiedichte verwendet wird, um das Werkst\u00fcck lokal zu bestrahlen, um das Oberfl\u00e4chenmaterial zu verdampfen oder die Farbe des Oberfl\u00e4chenmaterials zu \u00e4ndern, wodurch eine dauerhafte Markierung hinterlassen wird. Die Lasermarkierung kann eine Vielzahl von Zeichen, Symbolen und Mustern usw. erzeugen, und die Gr\u00f6\u00dfe der Zeichen kann von Millimetern bis Mikrometern reichen, was f\u00fcr die Produktf\u00e4lschung von besonderer Bedeutung ist. Nach der Fokussierung wirkt der extrem d\u00fcnne Laserstrahl wie ein Werkzeug, das das Oberfl\u00e4chenmaterial des Objekts Punkt f\u00fcr Punkt abtragen kann. Die fortschrittliche Natur der Lasermarkierungstechnologie besteht darin, dass der Markierungsprozess eine ber\u00fchrungslose Verarbeitung ist, die keine mechanische Extrusion oder mechanische Belastung erzeugt und die verarbeiteten Gegenst\u00e4nde nicht besch\u00e4digt. Die Gr\u00f6\u00dfe des fokussierten Laserstrahls ist klein, die W\u00e4rmeeinflusszone ist klein und die Bearbeitung ist fein, was den Prozess vervollst\u00e4ndigen kann, der mit herk\u00f6mmlichen Verfahren nicht erreicht werden kann.<\/p>\n\n\n\n

    Das \u201eWerkzeug\u201c bei der Laserbeschriftung ist ein fokussierter Strahl, es werden keine zus\u00e4tzlichen Ger\u00e4te und Materialien ben\u00f6tigt. Solange der Laser normal arbeiten kann, kann er \u00fcber einen langen Zeitraum kontinuierlich bearbeitet werden. Die Laserbeschriftung hat eine schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit und niedrige Kosten. Es wird automatisch von einem Computer gesteuert und erfordert keinen menschlichen Eingriff w\u00e4hrend der Produktion. Die Excimer-Lasermarkierung ist eine neue Technologie, die in den letzten Jahren entwickelt wurde. Es eignet sich besonders f\u00fcr Metallmarkierungen und kann Submikrometermarkierungen erzielen. Es ist in der Mikroelektronikindustrie und in der Biotechnik weit verbreitet.<\/p>\n\n\n\n

    Welche Art von Informationen, die der Laser markieren kann, h\u00e4ngen mit dem Inhalt des Computerdesigns zusammen? Solange das vom Computer entworfene Druckgrafik-Markierungssystem es identifizieren kann, kann die Markiermaschine die Design-Informationen auf einem geeigneten Tr\u00e4ger genau wiederherstellen. Daher bestimmt die Funktion der Laserbeschriftungssoftware in hohem Ma\u00dfe die Funktion des Laserbeschriftungssystems. Diese Technologie wird in verschiedenen Materialien und in fast allen Branchen eingesetzt. Zu den verwendeten Lasern geh\u00f6ren YAG-Laser, CO2<\/sub> Laser und Halbleiter-Pumplaser.<\/p>\n\n\n\n

    Laser-Oberfl\u00e4chenverst\u00e4rkung und Legierung<\/h5>\n\n\n\n

    Die Laseroberfl\u00e4chenverst\u00e4rkung ist die Verwendung von Laserstrahlerhitzen mit hoher Leistungsdichte, um die d\u00fcnne Schicht der Werkst\u00fcckoberfl\u00e4che zum Schmelzen und Phasenwechseln zu bringen, und dann selbsterregt und schnell abzuk\u00fchlen, um eine mikrokristalline oder amorphe Struktur zu bilden. Beim Laser-Oberfl\u00e4chenlegieren wird das Metall, die Legierung oder die Verbindung, die auf der Oberfl\u00e4che des Werkst\u00fccks aufgetragen ist, mit einem Laser erhitzt und schnell mit dem Grundmetall geschmolzen, um eine neue Legierungsschicht oder Verbundschicht auf der Oberfl\u00e4che des Werkst\u00fccks zu bilden, um die Zweck der Oberfl\u00e4chenmodifizierung des Materials. Sie k\u00f6nnen auch einen Laserstrahl verwenden, um das Grundmetall und das vorbeistr\u00f6mende Gas zu erhitzen, um chemische metallurgische Reaktionen (z . Laseroberfl\u00e4chenverst\u00e4rkung und -legierung eignen sich f\u00fcr Teile, die Verschlei\u00dffestigkeit, Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, Hochtemperaturbest\u00e4ndigkeit und andere Eigenschaften in der Luft- und Raumfahrt, in der Waffenindustrie, in der Nuklearindustrie und im Automobilbau verbessern m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

    Sonstiges<\/h5>\n\n\n\n

    Neben der oben genannten Laserbearbeitungstechnologie umfasst die ausgereifte Laserbearbeitungstechnologie auch die Laser\u00e4tztechnologie, die Laserfeinabstimmungstechnologie, die Laserspeichertechnologie, die Laserritztechnologie, die Laserreinigungstechnologie, die laserunterst\u00fctzte Galvaniktechnologie, die Laserverglasungstechnologie usw.<\/p>\n\n\n\n

    Die Foto\u00e4tztechnologie ist einfacher als die traditionelle chemische \u00c4tztechnologie, die die Produktionskosten erheblich senken kann und eine 0,125 bis 1 \u03bcm breite Linie verarbeiten kann, die f\u00fcr die Herstellung sehr gro\u00dffl\u00e4chiger integrierter Schaltungen geeignet ist.<\/p>\n\n\n\n

    Die Laser-Feinabstimmungstechnologie kann den angegebenen Widerstand mit einer Genauigkeit von 0,01%~0,002% automatisch feinabstimmen, was in Bezug auf Genauigkeit, Effizienz und Kosten geringer ist als bei herk\u00f6mmlichen Verarbeitungsmethoden. Die Laser-Feinabstimmung umfasst D\u00fcnnschichtwiderst\u00e4nde (Dicke 0,01~0,64 m) und Dickschicht-Feinabstimmung des Widerstands (20-50 \u03bcm Dicke), Feinabstimmung der Kapazit\u00e4t und Feinabstimmung von integrierten Hybridschaltkreisen.<\/p>\n\n\n\n

    Die Laserspeichertechnologie verwendet Laser zum Aufzeichnen von Video-, Audio-, Textdaten und Computerinformationen, einer der unterst\u00fctzenden Technologien im Informationszeitalter.<\/p>\n\n\n\n

    Die Laserscribing-Technologie ist die Schl\u00fcsseltechnologie f\u00fcr die Herstellung von integrierten Schaltkreisen. Es zeichnet sich durch feines Anrei\u00dfen, hohe Pr\u00e4zision (Linienbreite von 15-25\u03bcm, Pflanztiefe von 5-200\u03bcm), schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit (bis zu 200mm\/s) und eine Ausbeute von bis zu 99,5% oder mehr aus.<\/p>\n\n\n\n

    Der Einsatz von Laserreinigungstechnologie kann die Partikelbelastung von bearbeiteten Ger\u00e4ten stark reduzieren und die Ausbeute von Pr\u00e4zisionsger\u00e4ten verbessern.<\/p>\n\n\n\n

    Die laserunterst\u00fctzte Galvanotechnik kann die Abscheidungsgeschwindigkeit von Metallen erh\u00f6hen, und die Geschwindigkeit ist 1000-mal schneller als ohne Laserbestrahlung. Es ist von gro\u00dfer Bedeutung f\u00fcr die Herstellung und Reparatur von Mikroschaltern, Pr\u00e4zisionsinstrumententeilen, mikroelektronischen Ger\u00e4ten und integrierten Gro\u00dfschaltkreisen. Verbesserte Technologie kann die Festigkeit der galvanisierten Schicht um das 100- bis 1000-fache erh\u00f6hen.<\/p>\n\n\n\n

    Die Laser-Glazing-Technologie hat eine vielversprechende Zukunft f\u00fcr die Materialmodifikation. Die geringen Kosten, die einfache Steuerung und das Kopieren f\u00f6rdern die Entwicklung neuer Materialien. Laserverglasung in Kombination mit Flammspritzen, Plasmaspritzen, Ionenabscheidung und anderen Technologien bietet breite Anwendungsperspektiven bei der Kontrolle der Organisation und der Verbesserung der Oberfl\u00e4chenverschlei\u00dffestigkeit und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit. Elektronische Materialien, elektromagnetische Materialien und andere elektrische Materialien werden idealerweise in Messger\u00e4ten nach der Laserverglasung verwendet.<\/p>\n\n\n\n

    Aktueller Stand und Entwicklungstrend der Laserbearbeitungstechnik<\/h3>\n\n\n\n

    Nach mehr als 30 Jahren Entwicklung in meinem Land hat die Lasertechnologie wissenschaftliche und technologische Errungenschaften auf hohem Niveau erreicht. Viele wurden in Produktionspraktiken verwendet. Die Produktion von Laserbearbeitungsger\u00e4ten ist um eine durchschnittliche j\u00e4hrliche Rate von 20% gestiegen, was den technologischen Wandel der traditionellen Industrien und die Verbesserung der Produktqualit\u00e4t gel\u00f6st hat. viele Fragen. Zum Beispiel wird in gro\u00dfen Stahlwerken wie Baosteel und Benxi Iron and Steel die Laserwolle-Chemiefasertechnologie gef\u00f6rdert, was den Zustand der Importabh\u00e4ngigkeit von Stahlblechen f\u00fcr Autoabdeckungen in meinem Land ver\u00e4ndern wird; Qualit\u00e4t, Funktion und Preis der Laserbeschriftungsmaschinen und Laserschwei\u00dfger\u00e4te entsprechen den Bed\u00fcrfnissen des Inlandsmarktes und dem Marktanteil Die Rate liegt bei \u00fcber 80%.<\/p>\n\n\n\n

    Aktueller Stand der Laserbearbeitungstechnik<\/h4>\n\n\n\n

    Die Laserbearbeitung ist das gr\u00f6\u00dfte Projekt f\u00fcr ausl\u00e4ndische Laseranwendungen und auch ein wichtiges Mittel zur Transformation traditioneller Industrien. Es ist haupts\u00e4chlich 1~10KW CO2<\/sub> Laser, 100W bis Kilowatt YAG-Laser und Hochleistungs-Faserlaser zum Schneiden verschiedener Materialien, Schwei\u00dfen, Stanzen, Auftragen und Oberfl\u00e4chenbehandlung usw. Gem\u00e4\u00df der \u00dcberpr\u00fcfung und Prognose des Lasermarktes in den letzten Jahren ist die Anwendung der Laser nimmt im Bereich der Materialbearbeitung den ersten Platz ein und medizinische Laser sind das zweitgr\u00f6\u00dfte Anwendungsfeld im Ausland.<\/p>\n\n\n\n

    Im Bereich der Laserbearbeitungsanwendungen ist CO2<\/sub> Laser sind mit 70% bzw. 20% beim Schneiden und Schwei\u00dfen am weitesten verbreitet, und die Oberfl\u00e4chenbehandlung betr\u00e4gt weniger als 10%. Die Anwendung von YAG-Lasern ist das Schwei\u00dfen, Markieren (50%) und Schneiden (15%). Haupts\u00e4chlich. In den Vereinigten Staaten und Europa ist CO2<\/sub> Laser machen 70% bis 80% aus. In der Laserbearbeitung meines Landes wird das Schneiden haupts\u00e4chlich f\u00fcr 10% verwendet, davon mehr als 98% CO2 <\/sub>Laserleistung liegt im Bereich von 1,5~3KW; ca. 15% davon haupts\u00e4chlich Oberfl\u00e4chenbehandlung, die meisten davon Laser-Oberfl\u00e4chenbehandlung von Zylinderlaufbuchsen von Automobilmotoren. Der wirtschaftliche und gesellschaftliche Nutzen der Laserbearbeitungstechnik ist sehr hoch und die Marktaussichten gro\u00df.<\/p>\n\n\n\n

    In der Automobilindustrie spielt die Laserbearbeitungstechnologie ihre fortschrittlichen, schnellen und flexiblen Bearbeitungseigenschaften voll aus. So kommen beispielsweise bei Automobil-Prototypen und Kleinserien eine Vielzahl von dreidimensionalen Laserschneidmaschinen zum Einsatz, was nicht nur Prototypen und Werkzeugausstattung einspart, sondern auch den Produktionszyklus stark verk\u00fcrzt; der Laserstrahl macht kleine L\u00f6cher in hochharte Materialien und komplexe und gekr\u00fcmmte Oberfl\u00e4chen, die schnell sind und keine Sch\u00e4den auftreten; Laserschwei\u00dfen hat sich in der Automobilindustrie zu einem Standardverfahren entwickelt. Toyota Motor Corporation of Japan hat Lasertechnologie zum Schwei\u00dfen von Karosserieblechen, zum Zusammenschwei\u00dfen von Metallplatten mit unterschiedlichen Dicken und unterschiedlichen Oberfl\u00e4chenbeschichtungen und zum anschlie\u00dfenden Stanzen verwendet. <\/p>\n\n\n\n

    Obwohl die Laser-Oberfl\u00e4chenbehandlung im Ausland nicht so verbreitet ist wie das Schwei\u00dfen und Schneiden, wird sie in der Automobilindustrie immer noch weit verbreitet eingesetzt, beispielsweise bei der Oberfl\u00e4chenbehandlung von Zylinderlaufbuchsen, Kurbelwellen, Kolbenringen, Kommutatoren, Zahnr\u00e4dern und anderen Teilen. In industriell entwickelten L\u00e4ndern wird die Laserbearbeitungstechnologie mit computergest\u00fctzter numerischer Steuerungstechnologie und flexibler Fertigungstechnologie kombiniert, um die Laser-Rapid-Prototyping-Technologie abzuleiten. Diese Technologie kann nicht nur schnell Modelle herstellen, sondern auch Metallpulver direkt schmelzen und 3D-Druck zu Metallformen herstellen.<\/p>\n\n\n\n

    Abbildung 1.5 zeigt den Prozess des Laserschwei\u00dfens als Ersatz f\u00fcr das Widerstandsschwei\u00dfen in der Karosseriemontage, damit das Autodesign seiner Fantasie und Kreativit\u00e4t freien Lauf lassen kann, um einen einzigartigen Autostil zu entwerfen. Gleichzeitig hat die Laserschwei\u00dftechnologie eine h\u00f6here Effizienz als das Widerstandspunktschwei\u00dfen, eine bessere Verbindungsleistung, einen geringeren Materialverbrauch und andere Vorteile.<\/p>\n\n\n\n

    Aufgrund der Vorteile der Laserbearbeitungstechnik haben ausnahmslos alle europ\u00e4ischen Automobilhersteller die Laserbearbeitungstechnik in gro\u00dfen St\u00fcckzahlen \u00fcbernommen. So bestellte beispielsweise der deutsche Volkswagen Konzern einst 4kW-Hochleistungs-YAG-Laser f\u00fcr 260 Sets, die haupts\u00e4chlich zum Karosserieschwei\u00dfen und zur Teilebearbeitung eingesetzt werden. Auf der Produktionslinie von Bosch in Deutschland wurden mehr als 400 Sets verschiedener Typen von Hochleistungslaserbearbeitungsanlagen installiert, die haupts\u00e4chlich f\u00fcr die Bearbeitung und das Schwei\u00dfen von Autoteilen verwendet werden. Die Breite und Tiefe der Anwendung der Laserbearbeitungstechnologie im Automobilbau sind zu einem wichtigen Symbol f\u00fcr den Fortschritt der Automobilindustrie geworden.<\/p>\n\n\n\n

    In der Luft- und Raumfahrt wurde das gepulste Laserschwei\u00dfen vor den 1970er Jahren vor allem zum Punktschwei\u00dfen von kleinen Pr\u00e4zisionsteilen oder Schwei\u00dfn\u00e4hten, die durch \u00dcberlappung einzelner Schwei\u00dfpunkte gebildet wurden, verwendet, da es keinen Hochleistungs-Durchlauflaser gab. Nach den 1970er Jahren mit der Entwicklung von CO2<\/sub> Laserschwei\u00dftechnik von mehreren Trockenwatt hat sich die Situation grundlegend ge\u00e4ndert. Stahlbleche mit einer Dicke von wenigen Millimetern k\u00f6nnen auf einmal durchgeschwei\u00dft werden, die resultierende Schwei\u00dfnaht \u00e4hnelt dem Elektronenstrahlschwei\u00dfen und zeigt das gro\u00dfe Potenzial des Hochleistungslaserschwei\u00dfens. Der Hauptgrund, warum die leere Bezeichnung A80 beispielsweise das Gewicht des Flugzeugs erheblich reduzieren, den Treibstoffverbrauch senken und die Betriebskosten senken kann, ist die Anwendung der Laserschwei\u00dftechnologie bei der Verbindung des Rumpfes, der inneren Fl\u00fcgeltrennwand und der Versteifung ( Bild 1.6), statt Das urspr\u00fcngliche Nietverfahren wurde von der deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie als gro\u00dfe technologische Revolution in der Luftfahrtindustrie bezeichnet.<\/p>\n\n\n\n

    \"Laserschwei\u00dfen
    Bild 1.5 Laserschwei\u00dfen statt Widerstandsschwei\u00dfverfahren bei der Karosseriemontage<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

    Seit dem 21. Jahrhundert spielen YAG-Laser beim Schwei\u00dfen, Schneiden, Bohren und Markieren eine immer wichtigere Rolle. Es wird allgemein angenommen, dass YAG-Laserschneiden eine gute Schnittqualit\u00e4t und eine hohe Schnittgenauigkeit erzielen kann, aber die Schnittgeschwindigkeit ist begrenzt. Mit der Verbesserung der Ausgangsleistung und Strahlqualit\u00e4t des YAG-Lasers hat sich der YAG-Laser in den Kilowatt-CO .-Bereich gequetscht2<\/sub>, Laserschneidmarkt. YAG-Laser eignen sich besonders f\u00fcr Mikroger\u00e4te, die keine thermische Verformung und Schwei\u00dfverschmutzung zulassen, wie Lithiumbatterien, Herzschrittmacher und versiegelte Relais.<\/p>\n\n\n\n

    \"Vergleich
    Bild 1.6 Vergleich von Niet- und Laserschwei\u00dfstrukturen<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

    Der Faserlaser ist ein in den letzten Jahren entwickelter neuer Typ von Laserger\u00e4ten und geh\u00f6rt auch zu den Hotspot-Technologien im Bereich der optoelektronischen Informationsforschung im In- und Ausland. Faserlaser sind aufgrund ihrer Vorteile in optischen Moden und Lebensdauer zu einem Vertreter einer neuen Generation von Festk\u00f6rperlasern geworden. Sie wurden im In- und Ausland umfassend studiert und schnell entwickelt und haben breite Anwendungsperspektiven.<\/p>\n\n\n\n

    Der Entwicklungstrend der Laserbearbeitungstechnik<\/h4>\n\n\n\n

    Der Laser ist eine der gro\u00dfen Erfindungen des 20. Jahrhunderts und hat ein enormes technologisches Potenzial. Experten glauben, dass jetzt die Bl\u00fctezeit der elektronischen Technologie ist, der Protagonist ist der Computer, die n\u00e4chste Generation wird das Zeitalter der optischen Technologie sein und der Protagonist ist der Laser. Laser eignet sich aufgrund seiner drei Eigenschaften besonders f\u00fcr die Materialbearbeitung: Unisexualit\u00e4t, Koh\u00e4renz und Parallelit\u00e4t. Die Laserbearbeitung ist das vielversprechendste Feld der Laseranwendungen, und mehr als 20 Laserbearbeitungstechnologien wurden im Ausland entwickelt. Die Raumkontrolle und Zeitkontrolle des Lasers sind sehr gut, und Material, Form, Gr\u00f6\u00dfe und Bearbeitungsumgebung des Bearbeitungsobjekts haben gro\u00dfe Freiheiten und es eignet sich besonders f\u00fcr die automatische Bearbeitung. Die Kombination aus Laserbearbeitungssystem und computergest\u00fctzter numerischer Steuerungstechnologie kann hocheffiziente automatische Bearbeitungsanlagen bilden, die breite Perspektiven f\u00fcr eine qualitativ hochwertige, hocheffiziente und kosteng\u00fcnstige Bearbeitung und Produktion er\u00f6ffnen<\/p>\n\n\n\n

    Die Laserbearbeitungstechnologie ist eine der wichtigen unterst\u00fctzenden Technologien der gr\u00fcnen Fertigungstechnologie, die im Einklang mit der nationalen Strategie f\u00fcr nachhaltige Entwicklung steht. Der Entwicklungstrend der Laserbearbeitungstechnik spiegelt sich vor allem in folgenden Aspekten wider.<\/p>\n\n\n\n

    • In der Materialforschung und -entwicklung werden entsprechend den Materialarten f\u00fcr das Laserschwei\u00dfen und -auftragschwei\u00dfen jeweils Laserschwei\u00df- und Auftragswerkstoffe unterschiedlicher Werkstoffe entwickelt.<\/li>
    • Bez\u00fcglich der Prozesskontrolle geht f\u00fcr Astigmatismus-Schwei\u00df- und Plattierprozesse der Entwicklungstrend dahin, ein Online-\u00dcberwachungssystem auf Basis des Laserschwei\u00dfens und -auftragschwei\u00dfens zu entwickeln, um den Laserschwei\u00df- und -auftragschwei\u00dfprozess in Echtzeit zu \u00fcberwachen. Erforschen und entwickeln Sie Verbundprozesse (wie Laser Arc Composite usw.), die mit Laserschwei\u00dfen und -auftragschwei\u00dfen kompatibel sind, um die Effizienz des Laserschwei\u00dfens und -auftragschwei\u00dfens zu verbessern.<\/li>
    • Bei der Verwaltung und Robotisierung von Verarbeitungssystemen umfasst die Systemintegration nicht nur die Verarbeitung selbst, sondern auch die Echtzeiterkennung und die Feedbackverarbeitung. Mit der Etablierung von Expertensystemen ist die Verarbeitung von Systemintelligenz zu einem unvermeidlichen Entwicklungstrend geworden. Um die Effizienz des Laserschwei\u00dfens, -schneidens und -auftrags zu verbessern, wurden kosteng\u00fcnstige intelligente Roboter entwickelt und nach und nach popul\u00e4r gemacht und eingesetzt.<\/li>
    • Die Erforschung einer neuen Generation von Industrielasern befindet sich derzeit in einer technologischen Aktualisierungsphase, die von der Entwicklung und Anwendung diodengepumpter Festk\u00f6rperlaser gepr\u00e4gt ist.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

      Der komplette Satz der Laserbearbeitungsausr\u00fcstung umfasst einen Lasergenerator, ein numerisches Steuerungssystem, eine Bearbeitungsmaschine usw., die das flexible Fertigungssystem der Laserbearbeitung bilden. Die Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte der Laserbearbeitungstechnik lassen sich derzeit wie folgt zusammenfassen<\/p>\n\n\n\n

      • Numerische Steuerung und Integration. Die Kombination von Lasern mit computergest\u00fctzter numerischer Steuerungstechnologie, fortschrittlichen optischen Systemen und hochpr\u00e4ziser und automatisierter Werkst\u00fcckpositionierung zu einem Forschungs- und Produktionszentrum ist zu einem Trend in der Entwicklung der Laserbearbeitungstechnologie geworden<\/li>
      • Miniaturisierung und Kombination. Die beiden Bearbeitungsverfahren Laserschneiden und Stanzen wurden auf einer Werkzeugmaschine im Ausland zu einer Laserstanzmaschine kombiniert. Es verf\u00fcgt sowohl \u00fcber die Vielseitigkeit des Laserschneidens als auch \u00fcber die Hochgeschwindigkeits- und Hocheffizienzeigenschaften der Stanzbearbeitung. Schneiden komplexer Formen, Stanzen, Markieren, Ritzen und andere Bearbeitungen.<\/li>
      • Hohe Frequenz und hohe Zuverl\u00e4ssigkeit. Gegenw\u00e4rtig hat die Wiederholungsrate von YAG-Lasern im Ausland 2000 Mal\/s erreicht, und die durchschnittliche Wartungszeit von YAG-Lasern mit Diodenarray-Pumpe wurde von urspr\u00fcnglich mehreren hundert Stunden auf (1~2) Millionen Stunden erh\u00f6ht.<\/li>
      • Verwenden Sie Excimer-Laser f\u00fcr die Metallbearbeitung. Dies ist ein neues Thema der ausl\u00e4ndischen Laserbearbeitung. Excimer-Laser k\u00f6nnen ultraviolette Laser mit Wellenl\u00e4ngen von 157 bis 350 nm emittieren. Die meisten Metalle haben f\u00fcr diesen Laser eine geringe Reflektivit\u00e4t und entsprechend hohe Absorptionsraten. Daher hat diese Art von Laser einen gro\u00dfen Anwendungswert im Bereich der Metallbearbeitung.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

        Bestehende Probleme und Marktaussichten<\/h4>\n\n\n\n

        Hauptprobleme<\/h5>\n\n\n\n
        • Die F\u00e4higkeit, wissenschaftliche Forschungsergebnisse in Produktivit\u00e4t umzuwandeln, ist gering, und viele vielversprechende Ergebnisse der Laserbearbeitungstechnologie verbleiben im Prototypstadium des Labors.<\/li>
        • Die Kernkomponente des Laserbearbeitungssystems, der Laser, hat wenige Varianten und eine geringe Zuverl\u00e4ssigkeit. Im Ausland wurden im Produktionsprozess nicht nur diodengepumpte Festk\u00f6rperlaser, sondern auch Diodenlaser eingesetzt. Diodengepumpte Festk\u00f6rperlaser befinden sich in meinem Land noch im Forschungs- und Entwicklungsstadium.<\/li>
        • Die Forschung und Entwicklung der Feinlaserbearbeitungstechnologie ist relativ schwach, und es gibt weniger Forschung zur Bearbeitung von Ultraviolettlasern.<\/li>
        • Die Zuverl\u00e4ssigkeit, Sicherheit, Wartbarkeit und Anpassung von Laserbearbeitungsger\u00e4ten sind schlecht, und es ist immer noch schwierig, die Anforderungen einer gro\u00dfindustriellen Produktion zu erf\u00fcllen.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
          Marktaussichten<\/h5>\n\n\n\n

          Die Laserbearbeitungstechnologie hat das Niveau der traditionellen Fertigung stark verbessert, gro\u00dfe Ver\u00e4nderungen in Produktdesign, Fertigungstechnologie und Produktionskonzepten bewirkt und eine Revolution in der Fertigungstechnologie ausgel\u00f6st. Verglichen mit dem internationalen fortschrittlichen Laserbearbeitungssystem weist das Laserbearbeitungssystem meines Landes eine gro\u00dfe L\u00fccke auf (Datenstatistiken zeigen, dass es nur etwa 21 TP1T des weltweiten Umsatzes ausmacht). Die wichtigsten Manifestationen sind, dass es nur wenige High-End-Laserbearbeitungssysteme gibt, die f\u00fchrenden Laser nicht abgeschaltet werden und die Mikrolaserbearbeitungsger\u00e4te eine gro\u00dfe L\u00fccke aufweisen.<\/p>\n\n\n\n

          Die Hersteller von Laserbearbeitungsger\u00e4ten in meinem Land entwickeln sich stetig weiter, und der heimische Markt f\u00fcr Laseranwendungen bietet viel Raum f\u00fcr Entwicklung. In den n\u00e4chsten Jahren werden sich die Produktionsunternehmen der Laserbearbeitung schneller entwickeln, was haupts\u00e4chlich auf die folgenden Aspekte zur\u00fcckzuf\u00fchren ist.<\/p>\n\n\n\n

          • Darauf legt der Staat gro\u00dfen Wert. Regierungsstellen auf allen Ebenen k\u00fcmmern sich aktiv um Projekte, planen und etablieren sie. Es werden viele Mittel bereitgestellt, die unabh\u00e4ngige Innovationen und technologische Verbesserungen von Unternehmensprodukten f\u00f6rdern.<\/li>
          • Die Akzeptanz der Laserbearbeitungstechnologie in verschiedenen heimischen Fertigungsindustrien kann den technischen Inhalt ihrer Produkte erh\u00f6hen und die Produktverbesserung beschleunigen. Der Einsatz fortschrittlicher Laserbearbeitungstechnologie kann das Niveau einer \u201eagilen Fertigung\u201c erreichen und die Anforderungen des Marktes an personalisierte Produkte erf\u00fcllen.<\/li>
          • Nach und nach wurde eine industrielle Gruppe von Unternehmen zur Unterst\u00fctzung von Laserteilen gebildet, und nach und nach wurden verschiedene unterschiedliche Hersteller von Laserbearbeitungssystemen gegr\u00fcndet. Gegenw\u00e4rtig wurden vier Laserbearbeitungsanlagen zur Herstellung von Industrieb\u00e4ndern gebildet, die haupts\u00e4chlich in Zentralchina, dem Perlfluss-Delta, dem Jangtse-Delta und dem Jangtse-Delta verteilt sind. Peking-Tianjin Rim Bohai Wirtschaftlich entwickeltes Gebiet.<\/li>
          • Die Forschung und Entwicklung von inl\u00e4ndischen f\u00fchrenden Lasern ist in die Marktanwendungsphase eingetreten, wie z2<\/sub> Laser, Metallkavit\u00e4t mit kleiner und mittlerer Leistung RF CO2<\/sub> Laser, halbleitergepumpte Festk\u00f6rperlaser, Faserlaser sowie frequenzverdoppelte DPL, Hochleistungsdiodenmodule usw. Beim Eintritt in die Kommerzialisierungsphase ist die positive Entwicklung bereit, die Bedingungen f\u00fcr die Anwendung von inl\u00e4ndischen Laserbearbeitungsger\u00e4te.<\/li><\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

            Laser ist die Abk\u00fcrzung von Englisch Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, was soviel wie \u201eLichtverst\u00e4rkung durch stimulierte Emission von Strahlung\u201c bedeutet. Als wichtiges Symbol f\u00fcr die Entwicklung von Wissenschaft und Technik im 20. Jahrhundert und eine der S\u00e4ulen der optoelektronischen Technologie in der modernen Informationsgesellschaft <\/p>","protected":false},"author":4,"featured_media":2119,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[449,731,851,500,852],"class_list":["post-1909","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-laser-cutting-machine","tag-laser-cutting-machine","tag-laser-power","tag-laser-processing","tag-laser-welding","tag-processing-method"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/mydery.com\/wp-content\/uploads\/2021\/03\/\u6dfb\u52a0\u6807\u9898.png","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1909","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1909"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1909\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2119"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1909"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1909"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/mydery.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1909"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}