金屬材料對激光的吸收特性及加工參數(shù)調(diào)整
金屬材料具有良好的導電性和導熱性,對激光的初始吸收率較低。但在激光作用下,金屬表面溫度迅速升高,電子熱運動加劇,使得對激光的吸收率顯著增加。例如,銅、鋁等有色金屬,由于其高反射率,在常溫下對激光吸收差。在激光加工時,常需提高激光功率密度,以突破材料表面的初始反射障礙。同時,可適當延長激光作用時間,使材料有足夠時間吸收熱量,實現(xiàn)有效加工。在切割金屬時,為保證切口質(zhì)量,還需配合合適的輔助氣體,如氧氣可與金屬發(fā)生放熱反應,提高切割效率,氮氣則能防止金屬氧化,保證切口質(zhì)量。
塑料材料對激光的吸收特性及加工參數(shù)調(diào)整
塑料材料種類繁多,對激光的吸收特性因材質(zhì)而異。一般而言,含有顏料、添加劑的塑料對激光吸收較好。例如,黑色塑料相較于透明塑料,對激光吸收更強,因為黑色顏料能吸收更多波長的光。在激光加工塑料時,需嚴格控制激光功率和作用時間。功率過高或時間過長,易導致塑料材料分解、碳化。對于一些對溫度敏感的塑料,如聚碳酸酯,要采用較低功率、較高頻率的激光脈沖,以實現(xiàn)精細加工,避免材料過度受熱變形。在激光焊接塑料時,還需選擇合適的焊接模式,如透射焊接,通過控制激光穿透深度,使兩層塑料在界面處受熱熔融結(jié)合。
陶瓷材料對激光的吸收特性及加工參數(shù)調(diào)整
陶瓷材料具有高硬度、耐高溫等特性,對激光的吸收主要取決于其晶體結(jié)構(gòu)和化學成分。大多數(shù)陶瓷材料在常溫下對激光吸收較弱,但某些特殊陶瓷,如添加了特定稀土元素的陶瓷,對激光吸收能力較強。在激光加工陶瓷時,由于陶瓷的脆性,需采用高能量密度、短脈沖的激光,以瞬間去除材料,減少熱影響區(qū),防止材料開裂。在激光打孔、切割陶瓷時,要準確控制激光的能量分布和脈沖寬度,確保加工精度。同時,可通過對陶瓷材料進行預處理,如表面鍍膜,來提高其對激光的吸收效率,優(yōu)化加工效果。