登陆注册
15712400000030

第30章 激光加工材料

加工金属材料时最常用的操作是钻孔、切割、焊接和淬火。激光的引进让加工的强度、质量以及范围等都有了一个提升,现在激光除对金属材料进行加工之外,还能对许多非金属材料进行加工。

我国传统的机械钻孔机是电动钻孔机或冲床,它们一度在钻孔方面发挥了重要的作用,但是机械钻孔的效率非常低,而且钻出的孔洞表面特别不光洁,激光钻孔机弥补了机械钻孔机的这种缺陷。

激光钻孔机

激光钻孔的原理是如何实现的呢?原来它是利用激光束聚集温度,从而使金属表面的温度迅速上升,这种升温的速度可达到每秒100万℃。巨大的热量集中在金属的某一点上,便会将金属烧熔直至汽化,一个个光洁整齐的小孔就这样留下来。激光钻孔与加工材料的硬度和脆性没有什么关系,激光材料可以对任何加工材料进行操作,激光钻孔的钻孔速度非常快,它可以在几千分之一秒乃至几百万分之一秒内钻出小孔,这是任何其他钻孔技术达不到的。

连人眼都难以察觉出来的微孔是如何钻出来的呢?用电动钻孔机很显然不能完成这个任务,但是用激光钻孔机却能在1~2秒钟内将这个任务全部完成。如果你用放大镜对这些微孔进行观察,你会发现微孔的表面十分光洁,这就让机械制造的精确度得到了提高。

由于激光钻孔具有精确性和光洁性,所以工业上加工手表钻石常用到激光钻孔。激光钻孔钻20~30个孔只需花1秒钟,这比机械加工的效率高了几百倍,并且激光钻孔加工的质量也比机械钻孔加工的质量高。激光操作还可以自动化连续地进行,在超净和真空的特殊环境中也能正常地发挥作用,因此激光操作受到了生产厂家的青睐。

现在工业上切割金属材料全部使用激光:只要移动工件或者移动激光束,钻出的孔洞便会连接成线,材料就这样被切割下来。激光可以对任何材料进行切割,如钢板、钛板、陶瓷、石英、橡胶、塑料、皮革、化纤、木材等。激光可以将它们平整准确地切割下来,而且切割的边缘也很光洁,与传统的切割技术不同,这是科学技术的一大进步。

激光切割机

激光焊接的效率非常高,而且具有很高的功率密度。功率密度高指的是在每平方厘米的面积上能集中较高的能量。激光的功率密度到底有多高呢?我们通过一个比较可以知道答案:工厂里进行焊接时通常使用乙炔火焰,乙炔火焰能将两块钢板焊接在一起,乙炔火焰的功率密度为1000瓦/平方厘米;氩弧焊设备的功率密度比乙炔火焰的功率密度要高,它可以达到10000瓦/平方厘米,然而这两种焊接火焰还是不能与激光相比,激光的功率密度比它们的功率密度高出千万倍。正是由于激光具有这样高的功率密度,所以它不仅可以焊接普通金属材料,还可以焊接脆弱的陶瓷,难怪现在工业上普遍采用激光进行焊接,这样既可节省时间还可扩大焊接面。

激光淬火与传统的淬火方式有所不同,它是用激光扫描刀具或零件上需要淬火的部位,然后让扫描区域的温度迅速升高,其他部位的温度则不会产生变化。由于金属具有快速的散热性,所以当激光束扫过之后,此部位的温度便会迅速下降。随着温度的下降,金属也就迅速变硬,这样就取得了与普通淬火不同的效果。

同类推荐
  • 讲给中学生的课外知识-行·环保小事

    讲给中学生的课外知识-行·环保小事

    在现代社会,随着人类生产力的迅速发展,人们除了为满足生存这类硬性需求而进行生产之外,还对于一些不必要的软性需求投入了大量的人力与资源,比如包装消费,这一点在饮料工业中表现得最为明显。
  • 生态与环境

    生态与环境

    《生态与环境》介绍了关于自然生态和环境的常识,帮助读者更好的认识到保护生态环境的重要性以及我们可以做些什么来保护环境。其内容包括什么是可持续发展、你知道多少世界环境纪念日、什么叫环境问题、什么是环境保护、什么是大气污染、著名的大气污染事件有哪些等。
  • 新编科技大博览(A卷)——蓬勃发展的现代农业

    新编科技大博览(A卷)——蓬勃发展的现代农业

    现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步,“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是,由于现代科学的分工越来越细,众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言,难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此,我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构的工作、有着丰富的青少年教育的专家学者,编选了这套《新编科技大博览》。
  • 海洋变迁:趣话海洋知识

    海洋变迁:趣话海洋知识

    本书用生动流畅的语言,丰富精美的插图,并配以准确、科学的图解文字,生动形象地向读者展示了知识世界中神秘、有趣、耐人寻味的各种现象,让学生们在充满趣味的阅读中,轻松愉快地开阔视野、增长知识。本书力求做到集知识性、趣味性、科学性于一身。
  • 开阔眼界的奇趣故事

    开阔眼界的奇趣故事

    我们的世界充满着美妙的幻想和冒险的勇气,我们的作品记录下的,不仅是有趣的故事,还有我们天马行空的想象:多少奇趣,多少故事。多少思考,多少悠远!
热门推荐
  • 圣都的公主

    圣都的公主

    记忆的深处,是自责与愤怒。有些事情,错了也就罢了,他当年高傲地令她跪下,如今又怎么可能教她回来。她自尊,可她却依旧牵着他的手说去帝都。她对他从来不那样开怀地笑,她说不能诱导予犯错。如果她当年知道那个高傲的男人会后悔爱上她…一切也许都不会变成现在这样。记忆中那个女孩儿,像是主宰一切的王者…不知道自己会不会下一刻就死去,可是到死的上一刻她还是紧紧拽着别人的性命。失忆之后,她依旧是她,孤傲护短,不可一世!不知道该怎么写简介,就把情节情感概括出来了,希望大家喜欢这个故事
  • 十一面神咒心经义疏

    十一面神咒心经义疏

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 祭奠2009

    祭奠2009

    高考紧张的气氛中,一群意气风发的高三学生演绎难忘美好的高三生活,有汗水也有泪水,有欢乐也有悲伤,有师生情也有同窗情……还有说不清道不明的萌生的情愫……理智与感情的交融,看这一群稚气未脱的孩子怎样处理梦想与现实的关系。然后带上回忆踏上各自的征程……
  • 尸国从生

    尸国从生

    生存是一种希望?死亡是一种解脱?在这个腐烂的世界里,生与死只在一念之差。而我要做的,只有活下去......
  • 一代君主夜无悔

    一代君主夜无悔

    神州大地,分东西南北中五州,五州被五大王朝控制,五大王朝却被五大势力操控。而五大势力想要推翻王朝,自立为王。新势力的出现,打乱了五大势力篡位夺权的计划,各大王朝开始了明争暗斗的对局。可是,五大新势力的背后,竟然有人以整个天下为棋盘,江湖势力为棋子,摆出一盘一统天下的棋局。情缘阁的出现,彻底打乱了这人的布局,然而,新的布局才刚刚开始。
  • 乖乖公主在现代

    乖乖公主在现代

    什么?说我是花瓶?好嘛你就直说本公主好看就好了啊~什么?说我做的东西不好吃?那你味觉是不是有问题啊?什么?说喜欢我,不好意思,喜欢我的人多了去了,嗯,可以多你一个~~~
  • 易直爱你因为是你

    易直爱你因为是你

    两年,三个青涩的少年的成长改变和努力,四叶草的两年赴约,为十年之约的开始,积累了数不尽的东西,夏日炎炎,他和她邂逅了,擦出奇异的火花。不知道为什么,女孩从纯欣赏到纯爱,少年也爱上了这个女孩~敬请期待!
  • 情正深,海正蓝

    情正深,海正蓝

    [花雨授权]晕!只不过写错了个数字,竟惹得律师找上门。更倒霉的还在后头,这段时间感情上也出现奇怪现象,她好像是喜欢那个吊儿郎当的小子吧,可为何见了那座“碉堡”也会昏头呢?该不会是……不行!人家可是有女朋友的人了。
  • 特别事务研究所

    特别事务研究所

    外星人?僵尸?灵异?未解之谜?不不不,那是你们一般人知道的。
  • 悟真直指

    悟真直指

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。