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激光加工设备的原理是什么
来源：www.whjgqg.cn 发布时间：2020年12月05日
激光加工的原理可以用图6-12所示的固态激光打孔图来说明。图中的2是激光工作物质，它是一种发光材料。激光工作物质可以是固体，如红宝石和玻璃，也可以是气体，如二氧化碳。3是激发能，其主体是光泵，即脉冲氙灯或氪灯，可以为激光工作物质提供能量，使其粒子从低能级激发到高能级，从而产生受激辐射。当工作物质2被激发时，光在一定条件下可以被放大，通过由1和4组成的光学谐振腔的作用产生光的振荡，光学谐振腔的部分反射镜4输出激光。由激光器发射的激光通过透镜5聚焦在待加工工件6的表面上，并且以预定方式加工工件6。
当能量密度极高的激光束照射加工表面时，一部分光能被反射，一部分光能穿透材料，而剩余的光能被加工表面吸收并转化为热能。对于不透明材料，由于光吸收深度很小，热能转换只发生在表面极浅的一层，然后通过热传导传递到材料内部。被加工表面吸收转化的热能迅速熔化被照射光斑的局部区域，使其汽化蒸发，形成小凹坑。同时，斑点周围的金属由于热扩散而熔化。随着激光能量继续被吸收，坑内的金属蒸汽迅速膨胀，压力突然增大，相当于微爆，熔体高速喷出。熔融物高速喷射产生的反冲压力在工件内部形成方向性很强的冲击波。这样，在高温熔化和冲击波的同时作用下，工件材料腐蚀了一些物质，从而形成了具有一定锥度的小孔。激光加工的基础设备由激光器、激光电源、光学系统和机械系统组成。(1)激光：激光是激光加工的重要设备，其作用是将电能转化为光能，产生所需的激光束。(2)激光电源：激光电源根据加工工艺的要求，为激光器提供所需的能量和控制功能。(3)光学系统：光学系统可以聚焦光束，观察和调整聚焦位置，在投影仪上显示加工位置。(4)机械系统机械系统主要包括床身、可多坐标范围移动的工作台和机电控制系统等。
当能量密度极高的激光束照射加工表面时，一部分光能被反射，一部分光能穿透材料，而剩余的光能被加工表面吸收并转化为热能。对于不透明材料，由于光吸收深度很小，热能转换只发生在表面极浅的一层，然后通过热传导传递到材料内部。被加工表面吸收转化的热能迅速熔化被照射光斑的局部区域，使其汽化蒸发，形成小凹坑。同时，斑点周围的金属由于热扩散而熔化。随着激光能量继续被吸收，坑内的金属蒸汽迅速膨胀，压力突然增大，相当于微爆，熔体高速喷出。熔融物高速喷射产生的反冲压力在工件内部形成方向性很强的冲击波。这样，在高温熔化和冲击波的同时作用下，工件材料腐蚀了一些物质，从而形成了具有一定锥度的小孔。激光加工的基础设备由激光器、激光电源、光学系统和机械系统组成。(1)激光：激光是激光加工的重要设备，其作用是将电能转化为光能，产生所需的激光束。(2)激光电源：激光电源根据加工工艺的要求，为激光器提供所需的能量和控制功能。(3)光学系统：光学系统可以聚焦光束，观察和调整聚焦位置，在投影仪上显示加工位置。(4)机械系统机械系统主要包括床身、可多坐标范围移动的工作台和机电控制系统等。
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