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焊接機(jī)器人激光加工的原理

激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對(duì)材料進(jìn)行切割、焊接、打孔、表面處理等一門(mén)技術(shù)。激光加工作為的制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、電器、航空、冶金、機(jī)械制造等眾多工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)效率、自動(dòng)化、無(wú)污染、減少材料消耗等有著越發(fā)重要的作用。
       焊接機(jī)器人激光加工實(shí)質(zhì)上是激光與非透明物質(zhì)相互作用的過(guò)程。微光來(lái)看是一個(gè)量子過(guò)程，宏觀(guān)上看則表現(xiàn)為反射、吸收、加熱、熔化、氣化等現(xiàn)象。不同功率密度的激光束照射下的材料表面區(qū)域會(huì)發(fā)生各種不同的變化，而這些變化包括了表面溫度升高、熔化、氣化、形成小孔等等。
       1、激光功率密度小于數(shù)量
       當(dāng)激光功率密度小于數(shù)量時(shí)，金屬吸收激光能量只引起材料表層溫度升高，但維持固相不變，主要用于零件的表面熱處理、相變硬化處理或釬焊等。當(dāng)激光功率密度在數(shù)量范圍時(shí)，產(chǎn)生熱傳導(dǎo)型加熱，材料表層將發(fā)生熔化，主要用于金屬的表面重熔、合金化、熔覆和熱傳導(dǎo)型焊接。
       2、激光功率密度達(dá)到數(shù)量
       當(dāng)激光功率密度達(dá)到數(shù)量時(shí)，材料表面在激光束的照射下，激光熱源中心加熱溫度達(dá)到金屬的沸點(diǎn)，形成等離子蒸汽而強(qiáng)烈氣化，在氣化膨脹壓力作用下，液態(tài)表面向下凹陷形成深熔小孔；與此同時(shí)，金屬蒸汽在激光束的作用下電離產(chǎn)生光致等離子體。這一階段主要用于激光束深熔焊接、切割和打孔等。
       3、激光束功率密度大于數(shù)量
       當(dāng)激光束功率密度大于數(shù)量時(shí)，光致等離子體將逆著激光束的入射方向傳播，形成等離子體云團(tuán)，出現(xiàn)等離子體對(duì)激光的屏蔽現(xiàn)象，這一階段只適用于采用脈沖激光進(jìn)行打孔、沖擊硬化等加工。
       激光技工利用高功率密度的激光束照射工件，使材料熔化氣化而進(jìn)行穿孔、切割和焊接等特種加工。

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