[激光原理与应用-88]:图解激光在工业加工领域的应用大全以及激光加工的优势

目录

前言:

激光加工分类

一、材料清除

1.1 激光清洗:去除污垢

1.2 激光雕刻:去除多余

1.3 激光划线

1.4 激光切割

1.5 激光打标

1.6 激光打孔

1.7 激光雕刻

二、材料增强

2.1 激光淬火:增加强度

2.2 激光退火:释放应力

2.3 激光冲击强化:增强硬度

三、材料融合

3.1 激光焊接

3.2 激光合金化:焊接

3.3 激光熔覆

四、材料融增

4.1 激光3D打印

4.2 激光电镀


前言:

激光表面处理是采用大功率密度的激光束,以非接触性的方式加热材料表面。借助于材料表面本身传导冷却,来实现其表面改性的工艺技术。它在改善材料表面的力学性能和物理性能,以及提高零件的耐磨、耐蚀、耐疲劳性能方面大有裨益。近年来,激光清洗、激光淬火、激光合金化、激光冲击强化、激光退火等激光表面处理技术,以及激光熔覆、激光3D打印、激光电镀等激光增材制造技术迎来了广阔的应用前景。

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相对于传统的技工技术,激光在工业加工中具有许多优势,其中一些主要的包括:

  1. 高精度和高速度 激光加工具有非常高的定位精度和加工速度。激光束可以聚焦到非常小的尺寸,因此可以实现微米级甚至纳米级的加工精度,并且加工速度快,适用于大规模生产

  2. 非接触加工: 激光加工是一种非接触性加工过程,即激光束不直接接触工件表面。这意味着可以避免由于机械接触引起的损伤或变形,特别适用于加工对表面质量要求高的材料。

  3. 适用性广泛: 激光加工可以用于各种材料,包括金属、塑料、陶瓷、玻璃等,具有很强的适用性。不同类型的激光器可以选择不同波长的激光光束,以适应不同材料的加工需求。

  4. 灵活性和精密度: 激光加工过程可以通过调整激光束的功率、聚焦点的位置和移动路径等参数来实现不同形状和尺寸的加工。这种灵活性使得激光加工特别适用于定制和复杂形状的加工需求。

  5. 无污染和低损耗: 激光加工是一种无接触的加工过程,不会产生切削废料或切屑,因此减少了材料的浪费。同时,由于没有直接接触,也减少了对工件表面的污染。

  6. 自动化集成: 激光加工可以与自动化设备集成,实现高度自动化的生产线。通过使用机器人、自动化工件夹持和激光跟踪系统等,可以实现高效、连续的生产流程。

综上所述,激光在工业加工中的优势包括高精度、高速度、非接触加工、适用性广泛、灵活性和精密度、无污染和低损耗以及自动化集成等,使其成为现代制造业中重要的加工工艺之一。

激光加工分类

激光加工可以根据其应用领域和加工方式进行分类。以下是几种常见的分类方式:

  1. 按应用领域分类:

    • 工业应用: 包括激光切割、激光焊接、激光打孔、激光打标等,用于金属加工、汽车制造、电子器件生产等领域。
    • 医疗应用: 包括激光治疗、激光手术、激光诊断等,用于医疗器械制造、医疗美容等领域。
    • 科研应用: 包括激光光谱分析、激光光束调制等,用于物理学、化学等科学研究领域。
    • 通讯应用: 包括激光通讯、光纤激光器等,用于光通信领域。
  2. 按加工方式分类:

    • 激光切割: 利用激光束对材料进行高能量密度的热作用,将材料切割成所需形状
    • 激光焊接: 利用激光束对工件表面进行局部加热,使其熔化并与另一工件连接在一起。
    • 激光打标: 利用激光束对物体表面进行打标、刻划或标识,添加文字、图案、条形码等标识信息。
    • 激光打孔: 利用激光束对材料进行高能量密度的热作用,穿透材料形成孔洞
    • 激光雕刻: 利用激光束对材料表面进行局部加热,使其蒸发或氧化,实现在材料表面上刻划图案或文字。

这些分类方式可以帮助理解激光加工在不同领域和应用场景中的具体应用和技术特点。

一、材料清除

1.1 激光清洗:去除污垢

激光清洗是目前快速发展的新型表面清洁技术,其采用高能脉冲激光束照射工件表面,使表面的污物、颗粒或涂层瞬间蒸发或膨胀剥离,从而达到洁净化的工艺过程。

激光清洗主要分为除锈、除油、除漆、除涂层等工艺;主要应用于金属类清洗,文物类清洗,建筑类清洗等。

基于其功能全面、加工精准灵活、高效节能、绿色环保、对基材无损伤、智能化、清洗质量好、安全、应用范围广等特点和优势,它在各个工业领域愈发受青睐。

机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比,激光清洗具有明显的优点。

1.2 激光雕刻:去除多余

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激光雕刻是一种利用激光束对物体表面进行加工的技术,通过控制激光束的强度和位置,在物体表面产生所需的图案、文字或图像。激光雕刻通常用于制作标识、艺术品、工艺品等。

激光雕刻的过程如下:

  1. 激光照射: 激光束被聚焦到物体表面,产生高能量密度的光束。

  2. 物质去除: 激光束的能量使得物体表面的物质发生汽化或熔化,被去除,形成所需的图案或文字。

  3. 精细控制: 通过控制激光束的强度、频率和位置,可以实现对雕刻深度和形状的精细控制。

激光雕刻的优势包括:

  1. 高精度和精密度: 激光束能够实现对物体表面的精确加工,具有高精度和精密度,可以实现复杂图案和细节。

  2. 无接触加工: 激光雕刻是一种非接触式加工技术,不会损坏物体表面,适用于对表面要求高的物体。

  3. 适用性广泛: 激光雕刻可以应用于各种材料,包括金属、塑料、木材、玻璃等,具有广泛的应用领域。

  4. 自动化和高效率: 激光雕刻可以与计算机控制系统配合使用,实现自动化加工,提高生产效率。

  5. 灵活性: 可以根据需要调整激光雕刻的参数,实现不同深度、速度和图案的加工,具有较强的灵活性。

  6. 环保和节能: 激光雕刻过程中不需要额外的化学药剂或冷却液,减少了对环境的污染,节约了能源消耗。

总的来说,激光雕刻是一种高效、精密且灵活的加工技术,可以实现对各种材料的精细加工,广泛应用于工业生产和艺术创作领域。

1.3 激光划线

激光划线是一种利用激光束在物体表面进行精确标记或划线的技术。它通常用于工业生产、建筑、测量等领域,可以实现高精度和高效率的标记和划线。

激光划线的过程如下:

  1. 激光照射: 激光束被聚焦到物体表面,产生高能量密度的光束。

  2. 标记或划线: 激光束的能量使得物体表面的材料发生变化,例如蒸发、着色或表面化学反应,从而在物体表面形成所需的标记或划线。

  3. 精确控制: 通过控制激光束的强度、频率和位置,可以实现对标记或划线的精确控制。

激光划线的优势包括:

  1. 高精度和精密度: 激光束能够实现对物体表面的精确标记或划线,具有高精度和精密度。

  2. 非接触式加工: 激光划线是一种非接触式加工技术,不会损坏物体表面,适用于对表面要求高的物体。

  3. 高效率: 激光划线速度快,可以实现高效率的标记或划线,提高了生产效率。

  4. 适用性广泛: 激光划线可以应用于各种材料,包括金属、塑料、木材、玻璃等,具有广泛的应用领域。

  5. 灵活性: 可以根据需要调整激光划线的参数,实现不同粗细、深度和图案的划线,具有较强的灵活性。

  6. 环保和节能: 激光划线过程中不需要额外的化学药剂或冷却液,减少了对环境的污染,节约了能源消耗。

综上所述,激光划线是一种高效、精密且灵活的标记和划线技术,具有广泛的应用前景,在工业生产和其他领域中发挥着重要作用。

1.4 激光切割

激光划线是一种利用激光技术进行标线、划线的方法。它通常应用于各种领域,包括建筑、道路交通、工业生产等。

激光划线的原理是利用激光束作为标线的参考线,通过激光束的照射,可以在需要划线的表面上形成清晰、准确的标线

激光划线的主要步骤包括:

  1. 激光发射: 激光器产生高能激光束,将其引导到需要进行标线的位置。

  2. 标线定位: 激光束照射到地面或其他表面上,形成一条明显的光线,作为标线的参考线。

  3. 划线操作: 根据激光束的位置和方向,操作人员可以沿着激光线进行标线或划线操作,保证标线的准确性和一致性。

激光划线的优势包括:

  1. 高精度和准确性: 激光束能够提供高精度的标线参考,确保划线的准确性和一致性。

  2. 快速和高效: 相比传统的手工划线或使用其他工具划线方法,激光划线更快速、更高效。

  3. 适用性广泛: 激光划线可以应用于各种表面,包括地面、墙壁、机器设备等,具有广泛的应用领域。

  4. 无接触操作: 激光划线无需接触被划线表面,避免了对表面的损坏或污染,适用于对表面要求较高的场合。

  5. 可编程性: 激光划线系统可以根据需要进行编程,实现不同形状、大小的标线,满足不同场景的需求。

激光划线技术在提高标线效率、准确性和质量方面具有明显优势,被广泛应用于各种工程和生产领域。

1.5 激光打标

激光打标是一种利用激光束对物体表面进行打标、刻划或标识的技术。它通常应用于工业生产、医疗器械、电子产品等领域,用于添加文字、图案、条形码、序列号标识信息。

激光打标的原理是利用激光束对物体表面进行局部加热或化学反应,从而在表面留下所需的标记

激光打标的主要步骤包括:

  1. 激光发射: 激光器产生高能激光束,将其引导到需要进行打标的位置。

  2. 打标设置: 调整激光参数,包括功率、频率、聚焦等,根据需求设置打标图案或文字。

  3. 打标操作: 将工件放置在打标台上,通过计算机控制系统控制激光束的运动,进行精确的打标操作。

  4. 检验质量: 打标完成后,进行质量检验,确保打标清晰、准确。

激光打标的优势包括:

  1. 高精度和清晰度: 激光束能够实现微小区域的精确加工,打标图案清晰、细节丰富。

  2. 快速和高效: 激光打标速度快,可以快速完成大批量生产,提高生产效率。

  3. 无接触操作: 激光打标无需接触工件表面,避免了表面损伤或变形,适用于对产品表面要求高的场合。

  4. 可靠性强: 激光打标的标记不易磨损、褪色或变形,具有长期稳定性和耐久性。

  5. 灵活性: 可根据需求进行自定义设计,实现各种形状、大小的标识,满足不同产品的需求。

激光打标技术在工业生产中扮演着重要角色,为产品标识、防伪、追溯等提供了可靠的解决方案。

1.6 激光打孔

激光打孔是一种利用激光技术对材料进行穿孔加工的方法。这种加工方式通常被应用于各种材料,包括金属、塑料、陶瓷等,并在工业生产、电子器件制造、汽车零部件生产等领域中得到广泛应用。

激光打孔的主要步骤包括:

  1. 材料准备: 将需要打孔的材料放置在适当的位置,确保其表面清洁和平整。

  2. 激光聚焦: 激光器产生的激光束经过光学系统聚焦,使其能量密度集中到一个小区域,以便在材料表面形成孔洞。

  3. 激光照射: 聚焦后的激光束照射到材料表面,产生高能量密度的热作用,使材料局部融化或汽化,形成孔洞。

  4. 控制孔径和形状: 通过控制激光参数、扫描速度和加工路径,可以实现不同孔径和形状的孔洞加工。

  5. 质量检验: 完成打孔后,进行孔洞质量检验,确保孔洞尺寸、形状和表面质量符合要求。

激光打孔的优势包括:

  1. 高精度和速度: 激光束的高能量密度和聚焦能力使得打孔过程具有高精度和高速度。

  2. 无接触操作: 激光打孔无需接触材料表面,避免了材料损伤或变形,适用于对表面要求高的材料加工。

  3. 灵活性: 可根据需要调整激光参数和加工路径,实现不同尺寸、形状和深度的孔洞加工。

  4. 适用性广泛: 激光打孔可以应用于各种材料,包括金属、塑料、陶瓷等,具有广泛的应用领域。

  5. 自动化程度高: 激光打孔可以与自动化系统集成,实现批量生产和自动化加工,提高生产效率。

激光打孔技术在现代制造业中具有重要意义,为材料加工提供了一种高效、精准的解决方案。

1.7 激光雕刻

激光雕刻是一种利用激光技术对材料表面进行加工,实现图案、文字或图像等的刻划和雕刻的方法。这种加工方式广泛应用于工艺品制作、个性化定制、标识制作等领域。

激光雕刻的主要步骤包括:

  1. 准备工作: 准备待加工的材料,确保表面平整、清洁,并进行必要的固定。

  2. 图案设计: 利用计算机辅助设计(CAD)软件设计出所需的图案、文字或图像,并进行必要的调整和优化。

  3. 激光设置: 根据设计好的图案,设置激光参数,包括功率、速度、扫描路径等,以确保加工效果符合预期。

  4. 雕刻操作: 将设计好的图案传输至激光雕刻机,通过计算机控制系统控制激光束的运动,在材料表面进行精确的雕刻操作。

  5. 质量检验: 完成雕刻后,进行质量检验,确保雕刻图案清晰、准确,并对需要的部分进行修整和处理。

激光雕刻的优势包括:

  1. 高精度和细节: 激光束的高能量密度和聚焦能力使得雕刻过程具有极高的精度和细节表现能力。

  2. 无接触操作: 激光雕刻无需接触材料表面,避免了材料损伤或变形,适用于对表面要求高的材料加工。

  3. 灵活性和定制性: 可根据需要进行自定义设计,实现各种形状、大小和复杂度的图案雕刻,满足个性化定制需求。

  4. 快速和高效: 激光雕刻速度快,可以快速完成复杂图案的加工,提高生产效率。

  5. 适用性广泛: 激光雕刻可应用于多种材料,包括木材、塑料、皮革、玻璃、金属等,具有广泛的应用领域。

激光雕刻技术在艺术创作、工艺品制作、广告标识等领域发挥着重要作用,为创意设计和个性化定制提供了有效的工具和解决方案。

二、材料增强

2.1 激光淬火:增加强度

激光淬火是一种利用激光束金属表面进行快速加热和冷却表面处理技术

这种技术通常用于提高金属零件的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性,从而增强其性能和延长使用寿命。

在激光淬火过程中,激光束被聚焦到金属表面,产生高能量密度的热源,迅速将表面加热至超过其融化临界温度。然后,通过快速冷却,例如喷水或气体冷却,使表面迅速冷却至室温以下,形成马氏体组织或其他硬化结构,从而提高表面硬度和强度。

激光淬火具有以下优势:

  1. 高精度和局部性: 激光束可精确控制和调节,能够实现对金属表面局部区域的加热,减少了对整个工件的热影响区域,提高了加工精度和效率。

  2. 快速加热和冷却: 激光淬火过程非常快速,能够在极短的时间内完成加热和冷却过程,从而减少了加工周期,提高了生产效率。

  3. 表面硬度提高: 激光淬火能够形成高硬度的表面层,提高了金属零件的耐磨性、耐腐蚀性和抗拉弯性能,增强了其使用寿命和可靠性。

  4. 适用性广泛: 激光淬火可用于各种金属材料,包括钢铁、铝合金、镁合金等,适用于不同形状和尺寸的工件,具有较强的通用性和灵活性。

  5. 节能环保: 激光淬火过程无需使用传统的加热炉和淬火液,减少了能源消耗和废水排放,符合节能环保的要求。

总的来说,激光淬火是一种高效、精密和环保的表面处理技术,具有广泛的应用前景,在汽车制造、航空航天、机械加工等领域有着重要的应用价值。

这项工艺的核心优势包括:热影响区小、变形量小、自动化程度高、选区淬火柔性好、细化晶粒硬度高和智能环保

譬如激光光斑可调,能够对任意宽度的位置进行淬火;其次,激光头配合多轴机器人联动,可对复杂零件的指定区域进行淬火。又如,激光淬火极热速冷,淬火应力及变形小。激光淬火前后工件的变形几乎可以忽略,因此特别适合高精度要求的零件表面处理。

当前,激光淬火已成功应用于汽车行业、模具行业、五金工具、机械行业中易损件的表面强化,尤其是在提高齿轮、轴面、导轨、钳口、模具等易损件的使用寿命方面,效果显着。激光淬火的特点如下:

   1)激光淬火是快速加热、自激冷却,不需要炉膛保温和冷却液淬火,是一种无污染绿色环保热处理工艺,可以很容易实行对大型模具表面进行均匀淬火;

   2)由于激光加热速度快,热影响区小,又是表面扫描加热淬火,即瞬间局部加热淬火,所以被处理的模具变形很小;

   3)由于激光束发散角很小,具有很好的指向性,能够通过导光系统对模具表面进行精确的局部淬火;

   4)激光表面淬火的硬化层深度一般为0.3~1.5mm

2.2 激光退火:释放应力

激光退火是一种利用激光束对材料表面进行加热处理的工艺,旨在改善材料的结晶状态、减轻残余应力、提高材料性能或调整材料的微观结构。

在激光退火过程中,激光束被聚焦到材料表面或表面附近的特定区域产生高能量密度的热源,使该区域的温度升高至临界温度以上。随后,通过控制冷却速率或其他处理参数,使该区域经过特定的热处理过程,例如快速冷却或保温退火,以调整材料的晶粒大小、晶界分布、残余应力等性质,从而实现对材料性能的调控。

激光退火的优势包括:

  1. 局部性和精确性 激光束可实现对材料表面或局部区域的精确加热,减少了对整个材料的热影响,使得处理过程更加精密和可控。

  2. 快速加热和冷却 激光退火具有快速加热和冷却的特点,能够在极短的时间内完成退火处理,提高了生产效率并减少了能源消耗。

  3. 微观结构调控: 通过调节激光退火的参数,如功率、扫描速度和冷却方式等,可以实现对材料微观结构的精确调控,包括晶粒尺寸、晶界分布、残余应力等,从而改善材料的性能。

  4. 适用性广泛: 激光退火可适用于各种金属和非金属材料,包括钢铁、铝合金、硅片等,在材料制备、电子器件制造、微纳加工等领域具有广泛的应用。

  5. 节能环保: 激光退火过程无需使用传统的加热炉和大量的冷却介质,减少了能源消耗和废物产生,符合节能环保的要求。

综上所述,激光退火是一种高效、精密和环保的材料加工工艺,具有重要的应用价值,在提高材料性能、优化制造工艺和推动工业技术进步方面发挥着重要作用。

2.3 激光冲击强化:增强硬度

激光冲击强化是一种利用激光脉冲对材料表面进行高能量密度的冲击处理,以提高材料的表面硬度、耐磨性和抗疲劳性的表面处理技术。

在激光冲击强化过程中,激光脉冲被聚焦到材料表面,产生极短暂的高温和高压冲击,使表面材料迅速熔化、气化和膨胀,形成冲击波和液态金属流,然后在迅速冷却的作用下,形成微观组织结构的变化,如细化晶粒、形成残余压缩应力等,从而提高了材料的表面硬度和强度。

激光冲击强化的优势包括:

  1. 高能量密度: 激光脉冲具有极高的能量密度,能够在极短的时间内实现对材料表面的高能量冲击,产生显著的表面改性效果。

  2. 局部性和精确性: 激光束可精确控制和调节,能够实现对材料表面局部区域的冲击处理,减少了对整个材料的影响,使得处理过程更加精密和可控。

  3. 表面硬度提高: 激光冲击强化能够显著提高材料的表面硬度和耐磨性,增强了材料的抗磨损和抗疲劳性能,延长了使用寿命。

  4. 适用性广泛: 激光冲击强化可适用于各种金属和非金属材料,包括钢铁、铝合金、陶瓷等,在航空航天、汽车制造、模具加工等领域具有广泛的应用。

  5. 快速处理和高效率: 激光冲击强化过程快速、高效,能够在较短的时间内完成材料表面的处理,提高了生产效率和加工效率。

  6. 无需添加材料: 激光冲击强化过程中无需添加额外的材料,减少了材料成本和工艺复杂度。

综上所述,激光冲击强化是一种高效、精密和可控的表面处理技术,具有重要的应用价值,在提高材料表面性能和延长材料使用寿命方面具有广阔的应用前景。

三、材料融合

3.1 激光焊接

激光焊接是一种利用激光束将材料加热至熔化状态,然后在熔融池中形成焊缝的高精度焊接工艺。它通常被用于连接或合并金属件,可以在不加压力的情况下完成焊接。

激光焊接的过程包括以下步骤:

  1. 激光加热: 激光束被聚焦到焊接接头上,产生高能量密度的光束,将焊接接头局部加热至熔化温度。

  2. 熔化和混合: 加热后的材料表面熔化形成熔融池,激光束的能量使得熔融池中的金属快速混合,形成均匀的焊缝。

  3. 冷却固化: 熔融池在激光束移动或停止加热后迅速冷却固化,形成坚固的焊接接合。

激光焊接的优势包括:

  1. 高能量密度和精密焊接: 激光束能够实现对焊接接头的局部加热,具有高能量密度和精确的焊接控制,可以实现高质量的焊接接头。

  2. 无接触焊接: 在大多数情况下,激光焊接不需要加压力或接触焊接,减少了对工件的变形和影响,适用于对变形敏感的工件。

  3. 高速焊接: 激光焊接速度快,焊接过程迅速,可以实现高效率的生产。

  4. 适用性广泛: 激光焊接可以应用于各种金属和非金属材料,如钢铁、铝合金、不锈钢等,在汽车制造、航空航天、电子器件等领域具有广泛的应用。

  5. 无需填充材料: 在某些情况下,激光焊接可以实现无填充材料的焊接,简化了焊接过程和工艺。

  6. 环保和节能: 激光焊接过程中不需要额外的焊接材料或气体,减少了焊接过程中的废料和能源消耗。

综上所述,激光焊接是一种高效、精密和可控的焊接技术,具有广泛的应用前景,在工业生产中扮演着重要角色。

3.2 激光合金化:焊接

激光合金化是一种利用激光技术对材料表面进行合金化处理的工艺。它通过将激光束聚焦到材料表面,使表面区域受热至临界温度以上,然后与预先准备好的合金元素(通常是粉末或线材形式)进行反应,从而在表面形成合金层或合金化区域

这种工艺的优势包括:

  1. 高温局部加热: 激光束能够精确地控制和调节加热区域,使得只有材料表面或局部区域受热,减少了对整个材料的热影响,从而实现局部加热而不改变整体材料性质。

  2. 精密合金化: 激光合金化能够在非常精确的位置和深度形成合金层,使得合金化的过程更加可控和精密,符合特定工件的需求。

  3. 快速反应和形成: 激光合金化过程速度快,反应迅速,能够在较短的时间内完成合金化处理,提高了生产效率。

  4. 多种合金化元素选择: 可根据具体需求选择不同的合金元素,以满足不同的工件性能要求,扩大了合金化的适用范围。

  5. 表面性能提升: 合金化后的表面通常具有优异的性能,如耐磨性、耐腐蚀性、高温性能等,提升了材料的使用寿命和性能。

  6. 适用性广泛: 激光合金化可以应用于各种金属和非金属材料,如钢铁、铝合金、陶瓷等,在航空航天、汽车制造、电子器件等领域具有广泛的应用。

综上所述,激光合金化是一种高效、精密和可控的表面处理技术,能够有效提升材料表面的性能,满足不同工业领域对材料性能的需求。

3.3 激光熔覆

激光熔覆是一种利用激光技术将覆盖材料(通常是粉末或线材形式)加热至熔化状态,并喷射到基底材料表面形成涂层的表面处理工艺。这种工艺通常用于增强基底材料的表面性能,例如提高耐磨性、耐腐蚀性、高温性能等。

激光熔覆的过程如下:

  1. 激光加热: 激光束被聚焦到覆盖材料的表面,产生高能量密度的热源,将覆盖材料加热至熔化状态。

  2. 涂覆过程: 熔化的覆盖材料被喷射或喷涂到基底材料表面,形成涂层。

  3. 冷却固化: 熔融的覆盖材料在与基底材料接触后迅速冷却固化,形成坚固的涂层。

激光熔覆的优势包括:

  1. 高能量密度和精密加热: 激光束能够实现对覆盖材料的精确加热,使得只有局部区域受热,减少了对整个材料的热影响,同时提高了涂层的精密度和质量。

  2. 多材料选择: 可以选择不同种类的覆盖材料,以满足涂层的特定性能需求,从而扩大了涂覆材料的选择范围。

  3. 表面性能提升: 涂覆后的表面通常具有优异的性能,如耐磨性、耐腐蚀性、高温性能等,提升了基底材料的使用寿命和性能。

  4. 局部修复能力: 可以针对基底材料表面的局部损伤进行修复,延长了基底材料的使用寿命。

  5. 适用性广泛: 激光熔覆可以应用于各种金属和非金属材料,在航空航天、汽车制造、船舶建造等领域具有广泛的应用。

综上所述,激光熔覆是一种高效、精密且可控的表面处理技术,能够有效提升基底材料的表面性能,满足不同领域对材料性能的需求。

四、材料融增

4.1 激光3D打印

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激光3D打印是一种利用激光束逐层照射粉末或液体材料,将其逐渐固化成所需形状的三维打印技术。它通常被用于制造复杂形状的零部件、原型、模型等,并在航空航天、医疗、汽车等领域得到广泛应用。

激光3D打印的过程包括以下步骤:

  1. 材料准备: 使用适合的粉末或液体材料作为打印材料,并将其铺设在打印平台上。

  2. 激光扫描: 激光束被聚焦到打印材料的表面,根据设计要求逐层扫描打印区域,使材料发生固化或熔化。

  3. 层层堆积: 每扫描一层,打印平台下降一层,新的材料被覆盖在前一层固化的材料表面上,逐渐堆积出所需的三维结构。

  4. 后处理: 打印完成后,可能需要进行后处理,如去除支撑结构、表面光洁处理等,以得到最终的产品。

激光3D打印的优势包括:

  1. 高精度和复杂度: 激光束能够精确控制打印材料的固化位置和形状,实现高精度和复杂结构的打印。

  2. 多材料打印: 可以使用不同类型的材料进行打印,实现多材料混合打印,满足不同产品的需求。

  3. 快速制造: 激光3D打印速度较快,可以快速制造出复杂结构的零部件或产品,缩短制造周期。

  4. 节约材料: 由于是按需打印,可以减少材料浪费,节约原材料成本。

  5. 定制化生产: 可以根据客户需求定制产品,实现个性化生产,满足市场多样化需求。

  6. 可持续性: 激光3D打印过程中产生的废料少,符合可持续发展的要求。

激光3D打印技术正逐渐成为制造业的重要技术之一,具有广阔的应用前景和发展空间。

4.2 激光电镀

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激光电镀是一种利用激光技术结合传统电镀工艺,在物体表面形成镀层的方法。它的过程如下:

  1. 基材准备: 首先对待镀物表面进行清洁和处理,确保镀层能够有良好的附着力。

  2. 激光照射: 使用激光束对基材表面进行照射,激光能量可以加热基材表面,促进镀层材料的沉积和反应。

  3. 镀层沉积: 同时进行电镀过程,通过电镀溶液将镀层材料沉积到基材表面上,形成均匀的镀层。

  4. 固化处理: 镀层沉积完成后,可以通过激光再次照射或其他方法对镀层进行固化处理,增强其附着力和耐久性。

激光电镀的优势包括:

  1. 高精度和均匀性: 激光束能够精确控制镀层的沉积位置和厚度,确保镀层的均匀性和一致性。

  2. 快速加工: 激光电镀过程快速高效,可以大大缩短镀层加工周期,提高生产效率。

  3. 适用性广泛: 激光电镀可以应用于各种类型的基材和镀层材料,包括金属、塑料、陶瓷等,具有广泛的应用领域。

  4. 附着力强: 激光能够促进基材表面与镀层材料的反应,因此形成的镀层具有较高的附着力和耐久性。

  5. 环保和节能: 激光电镀过程中不需要大量的化学药剂和冷却液,减少了对环境的污染,节约了能源消耗。

激光电镀技术在提高镀层质量、附着力和生产效率方面具有显著优势,是一种具有发展潜力的表面处理技术。

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1. 创建虚拟环境: conda create -n 虚拟环境名称 python3.7 2. 激活进入虚拟环境 conda activate 虚拟环境名称 3. 退出虚拟环境 conda deactivate 4. 查看所有虚拟环境 conda env list 5. 卸载环境 conda remove -n 虚拟环境名称 --all 6. 执行py文件: python3.py文…

【C语言】sspritnf(组包)和sscanf(解包)简易理解

sprintf(&目标,"%d%d%s",1,2,65) sprintf:组包命令,将最后的值,按照中间的格式,组到目标地址中 sscanf(源数据,"%d%c%s",&目标1,&目标2,&目标3) sscanf&am…

javaEE初阶——多线程(八)——常见的锁策略 以及 CAS机制

T04BF 👋专栏: 算法|JAVA|MySQL|C语言 🫵 小比特 大梦想 此篇文章与大家分享分治算法关于多线程进阶的章节——关于常见的锁策略以及CAS机制 如果有不足的或者错误的请您指出! 多线程进阶 1.常见的锁策略 我们需要了解的是,我们使用是锁,在加锁 / 解锁…

1、opencv介绍与开发环境搭建

1、opencv介绍 OpenCV 是 Intel 开源计算机视觉库,是一个跨平台的开源计算机视觉和机器学习软件库。它由一系列 C 函数和少量 C 类构成,可用于开发实时的图像处理、计算机视觉以及模式识别程序。 该库有 2500 多种优化算法,其中包括一套全面…

联合和枚举

1、联合 联合(union)是一种数据类型,它能在用一个内存空间中存储不同的数据类型(但不是同时存储)。其典型的用法是,设计一种表以存储既无规律、事先也不知道顺序的混合类型。 使用联合类型的话&#xff0c…

国际收支平衡表的分析要点有哪些

国际收支统计是国民经济综合平衡必不可少的一个环节,国际收支的顺差或逆差可以弥补国内投资和消费与国内生产总值间的缺口,国际收支状况可影响国内信贷平衡,对金融调控至关重要。良好的国际收支统计信息是制定正确的对外经济政策的基础。 一…

解读币安Megadrop:如何参加第一期BounceBit活动?

币安推出新的代币发行平台 Megadrop,第一期为 BounceBit。 跟 launchpool 相比, 主要不同是 1)锁仓 bnb 有收益的倍数加成 2)做任务有收益加成。 我认为核心目的有两个: 1)更多收益给 BNB 长期持有者&am…

NovaMSS音乐源分离v1.3.3社区版

软件介绍 NovaMSS 基于最新 AI 模型优化的音乐源分离工具。它能够轻松地批量提取伴奏、人声、贝斯、鼓点等音轨,并且支持 GPU 加速,以提高处理速度和效率。社区版完全免费,简单易用,上传文件,点击处理,查看…

K8s七层代理Ingress Controller详解

🐇明明跟你说过:个人主页 🏅个人专栏:《Kubernetes航线图:从船长到K8s掌舵者》 🏅 🔖行路有良友,便是天堂🔖 目录 一、前言 1、k8s简介 2、Ingress Controller简介…

vlan的学习笔记2(vlan间通信)

1.使用路由器的物理接口 原理:在二层交换机上配置VLAN,每个VLAN单独使用一个交换机接口与路由器互联。路由器使用两个物理接口,分别作为VLAN 10及VLAN 20内PC的默认网关,使用路由器的物理接口实现VLAN之间的通信。 实验1&#x…