激光:激光概述激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”,镭射光就是激光一词的英文谐音……
镭射加工,又名激光加工。就是利用高能量密度的光束,照射到材料表面,使材料汽化 或发生颜色变化的加工过程。
镭射加工是20世纪人类的四大发明之一,已经广泛应用于工业、军事、科学研究和日常生活中。21世纪号称人类已经进入光电子时代,作为能量光电子的激光技术的进一步广泛应用将极大地改变人类的生产和生活。
由于镭射光束具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性四大特性,因此就给镭射加工带来一些其它加工方法所不具备 的特性。
由于镭射加工是无接触加工,对材料无直接冲击,因此无机械变形;镭射加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于材料;镭射加工过程中,镭射光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非镭射照射部位没有或影响极小。
镭射加工作为先进制造技术。由于具有无接触、不需要工模具、清洁、效率较高、方便实行数控和可以用来进行特殊加工,已经广泛应用于汽车、冶金、航空航天、机械、纺织、化工、建筑、造船、仪器仪表、微电子工业、艺术品制作、日常生活用品和工业用品制造等众多领域。
用来进行打孔、切割、铣削、焊接、刻蚀、大型零件的强化和修复、材料表面改性和材料合成、模具、模型和零件的快速制造。工艺美术品制作和清洗、产品标刻和防伪等。另外,镭射加工对提高产品质量、劳动生产率、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。
扩展资料:
制造业为了采用激光加工技术,要求激光加工设备能达到以下几点要求:
1、能满足使用要求:能够提升产品质量或制造新产品,提高企业的竞争能力;
2、可靠:能在工业环境下运行,24小时连续工作,一般熟练工作人员就能操作;
3、安全:设备安全性好,使用中不会发生人身伤害或其它给企业造成损失的事故;
4、回收投资周期短:要求设备性能好、价格合理、能耗少、占地面积小,使企业能够以较少的投资、较低的运行成本、取得较高的经济效益。
参考资料:
1激光激光的最初的中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。意思是"通过受激发射光扩大"。激光的英文全名已经完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。
2激光产生
一.物质与光相互作用的规律 光与物质的相互作用,实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子,同时改变自身运动状况的表现。 微观粒子都具有特定的一套能级(通常这些能级是分立的)。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态(或者简单地表述为处在某一个能级上)。与光子相互作用时,粒子从一个能级跃迁到另一个能级,并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E,频率为=△E/h(h为普朗克常量)。 1 受激吸收(简称吸收) 处于较低能级的粒子在受到外界的激发(即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用,如与光子发生非弹性碰撞),吸收了能量时,跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。 2 自发辐射 粒子受到激发而进入的高能态,不是粒子的稳定状态,如存在着可以接纳粒子的较低能级,既使没有外界作用,粒子也有一定的概率,自发地从高能级(E2)向低能级(E1)跃迁,同时辐射出能量为(E2-E1)的光子,光子频率 =(E2-E1)/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光,不具有相位、偏振态、传播方向上的一致,是物理上所说的非相干光。 3 受激辐射、激光 1917年爱因斯坦从理论上指出:除自发辐射外,处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为=(E2-E1)/h的光子入射时,也会引发粒子以一定的概率,迅速地从能级E2跃迁到能级E1,同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子,这个过程称为受激辐射。 可以设想,如果大量原子处在高能级E2上,当有一个频率 =(E2-E1)/h的光子入射,从而激励E2上的原子产生受激辐射,得到两个特征完全相同的光子,这两个光子再激励E2能级上原子,又使其产生受激辐射,可得到四个特征相同的光子,这意味着原来的光信号被放大了。这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。 激光.粒子数反转 爱因斯坦1917提出受激辐射,激光器却在1960年问世,相隔43年,为什么?主要原因是,普通光源中粒子产生受激辐射的概率极小。 当频率一定的光射入工作物质时,受激辐射和受激吸收两过程同时存在,受激辐射使光子数增加,受激吸收却使光子数减小。物质处于热平衡态时,粒子在各能级上的分布,遵循平衡态下粒子的统计分布律。按统计分布规律,处在较低能级E1的粒子数必大于处在较高能级E2的粒子数。这样光穿过工作物质时,光的能量只会减弱不会加强。要想使受激辐射占优势,必须使处在高能级E2的粒子数大于处在低能级E1的粒子数。这种分布正好与平衡态时的粒子分布相反,称为粒子数反转分布,简称粒子数反转。如何从技术上实现粒子数反转是产生激光的必要条件。 理论研究表明,任何工作物质,在适当的激励条件下,可在粒子体系的特定高低能级间实现粒子数反转。 若原子或分子等微观粒子具有高能级E2和低能级E1,E2和E1能级上的布居数密度为N2和N1,在两能级间存在着自发发射跃迁、受激发射跃迁和受激吸收跃迁等三种过程。受激发射跃迁所产生的受激发射光,与入射光具有相同的频率、相位、传播方向和偏振方向。因此,大量粒子在同一相干辐射场激发下产生的受激发射光是相干的。受激发射跃迁几率和受激吸收跃迁几率均正比于入射辐射场的单色能量密度。当两个能级的统计权重相等时,两种过程的几率相等。在热平衡情况下N2<N1,所以自发吸收跃迁占优势,光通过物质时通常因受激吸收而衰减。外界能量的激励可以破坏热平衡而使N2>N1,这种状态称为粒子数反转状态。在这种情况下,受激发射跃迁占优势。光通过一段长为l的处于粒子数反转状态的激光工作物质(激活物质)后,光强增大eGl倍。G为正比于(N2-N1)的系数,称为增益系数,其大小还与激光工作物质的性质和光波频率有关。一段激活物质就是一个激光放大器。 如果,把一段激活物质放在两个互相平行的反射镜(其中至少有一个是部分透射的)构成的光学谐振腔中(图1),处于高能级的粒子会产生各种方向的自发发射。其中,非轴向传播的光波很快逸出谐振腔外:轴向传播的光波却能在腔内往返传播,当它在激光物质中传播时,光强不断增长。如果谐振腔内单程小信号增益G0l大于单程损耗δ(G0l是小信号增益系数),则可产生自激振荡。原子的运动状态可以分为不同的能级,当原子从高能级向低能级跃迁时,会释放出相应能量的光子(所谓自发辐射)。同样的,当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话,会导致原子从低能级向高能级跃迁(所谓受激吸收);然后,部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子(所谓受激辐射)。这些运动不是孤立的,而往往是同时进行的。当我们创造一种条件,譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场,受激辐射得到放大从而比受激吸收要多,那么总体而言,就会有光子射出,从而产生激光。
激光镭雕的基本原理是,由激光发生器生成高能量的连续激光光束,当激光作用于承印材料时,处于基态的原子跃迁到较高能量状态;处于较高能量状态的原子是不稳定的,会很快回到基态,当原子返回基态时,会以光子或量子的形式释放出额外的能量,并由光能转换为热能,使表面材料瞬间熔融,甚至气化,从而形成图文标记。
镭雕是指激光雕刻,是通过激光束的光能导致表层物质的化学物理变化而刻出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显出所需刻蚀的图形、文字;按照雕刻方式不同可以分为点阵雕刻和矢量切割。 矢量雕刻与点阵雕刻不同,矢量切割是在图文的外轮廓线上进行。通常采用这种模式在木材、纸张、亚克力等材料上进行穿透切割,也可在多种材料表面进行打标操作!
因为激光器原理的关系,每次输出激光的第一瞬间,都产生一个较强的脉冲,打在材料表面,有时会形成一个显眼的重点,一般称为首脉冲。LZ你所说的上述参数,目的就是为了消除这个重点而特别设置的首脉冲抑制参数:
首脉冲延时、首脉冲延迟时间,这两个差不多,都是推迟激光正常出光的时间。此参数太小,起不到首脉冲抑制的效果,容易形成重点;此参数太大,会导致正常出光太晚,形成断线。
首脉冲大小、首脉冲时间,这两个应该是指激光第一个脉冲的释放时间,也就是能量大小。也是大了会重点,小了会断线吧。
反正,这两个参数都是要配合实际情况调节的。你可以画一个正方形,选择很稀疏的填充密度(例如线间距05毫米),然后打出来观察,填充线起点处与边框的交接处,观察起点偏左还是偏右,是与边框重合还是远离边框。然后再修改上述参数,再打再观察,直到调到线条起点均匀为止。
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