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304精密不锈钢管加工——激光打孔

发布时间:2021-08-11 点击次数:464

随着科技的进步,打孔工艺的种类越来越多,虽说打孔工艺各有优劣,但是相比传统打孔工艺,激光打孔工艺颇多的优势使其逐渐得到普及。下面来说一下304精密不锈钢管加工——激光打孔。


激光打孔是最早达到实用化的激光加工技术,也是激光加工的主要应用领域之一。对于硬度高、厚壁的304精密不锈钢管,传统的打孔工艺有点难以实现了,但用激光打孔则容易进行加工。

304精密不锈钢管加工——激光打孔.png 

一、激光打孔的原理

激光束是一种在时间上和空间上高度集中的光子流束,其发散角极小、聚焦性能良好,采用光学聚焦系统,可以将激光束聚到微米量级的极小范围内,其功率密度高达10的8次方~10的15次方W/cm²。当这种微细的高能激光束照射管材上时,由于这种高强热源对材料加热的结果,可使得照射区内的温度瞬时上升到一万度以上,从而引起被照射区内的材料瞬时熔化并大量汽化蒸发,气压急剧上升,高速气流猛烈向外喷射,在照射点上立即形成一个小凹坑。


随着激光能量的不断输入,凹坑内的汽化程度加剧,蒸气量急剧增多,气压骤然上升,对凹坑的四周产生强烈的冲击波作用,致使高压蒸气带着溶液,从凹坑底部高速向外喷射,在304精密不锈钢管上迅速打出一个具有一定锥度的小孔来。


二、激光打孔的方式及方法

单脉冲打孔:由于单脉冲打孔过程中的许多因素难以控制。例如:从孔道中喷出的材料蒸汽对激光光束产生无规则屏蔽及散射,熔融物未被喷射出去,以及在表面张力作用下熔融物再凝固等,都将引起孔形的畸变和尺寸的变化。所以主要用于对薄壁不锈钢管加工盲孔。


多脉冲打孔:它是采用一组重复周期远远大于材料凝固时间的极短脉冲激光束进行打孔加工,由于多次脉冲激光能量的不断累积,使照射区域的材料逐层汽化蒸发,逐渐将孔加深。


复制法:指成形面以一定的精度再现光束形状的打孔方法。

轮廓迂回法:指加工表面的形状由光线和被加工零件相对位移的轨迹所决定的打孔方法。


三、激光打孔的优点

      1.速度快,效率高,经济效益好

由于激光打孔是利用高能激光束对材料进行瞬时作用,作用时间非常短,因此激光打孔速度非常快。将高效能激光器与精度的机床及控制系统配合,通过微处理,效率提高10~1000倍。


       2. 可获得很大的深径比

在小孔加工中,深径比是衡量小孔加工难度的一个重要指标。对于用激光打孔来说,激光束参数较其它打孔方法便于优化,所以可获得比电火花打孔及机械钻孔大得多的深径比。一般情况下,机械钻孔和电火花打孔所获得的深径比值不超过10。


        3.无工具损耗

激光打孔为无接触加工,避免了机械钻打微孔时易断钻头的问题。


      4. 适用于数量多、高密度的群孔加工

由于激光打孔机可以和自动控制系统及微机配合,实现光、机、电一体化,使得激光打孔过程准确无误地重复成千上万次。结合激光打孔孔径小、深径比大的特点,通过程序控制可以连续、高效地制作出小孔径、数量大、密度高的群孔


         5. 清洁无污染

由于激光打孔过程与304精密不锈钢管不接触,因此加工出来的管材清洁无污染。因为这种打孔是一种蒸发型的、非接触的加工过程,它消除了常规热丝穿孔和机械穿孔带来的残渣,因而十分卫生。而且激光加工时间短,对被加工的材料氧化、变形、热影响区域均较小,不需要特别保护。

304精密不锈钢管加工——激光打孔.png 

以上就是304精密不锈钢管加工——激光打孔。对比传统打孔工艺,激光打孔几乎可以对任何厚度的304精密不锈钢管进行打孔,打孔速度是钻孔的上百倍,切割面双面都很光滑,可以电脑绘制任何形状进行打孔。激光打孔工艺不仅能对置于空气中的管材打孔,而且也能对置于真空中或其它条件下的管材进行打孔。由此可见,激光打孔工艺是一种高质量、快速打孔的有效方法。


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