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304精密不銹鋼管加工——激光打孔

隨著科技的進步，打孔工藝的種類越來越多，雖說打孔工藝各有優(yōu)劣，但是相比傳統(tǒng)打孔工藝，激光打孔工藝頗多的優(yōu)勢使其逐漸得到普及。下面來說一下304精密不銹鋼管加工——激光打孔。

激光打孔是最早達到實用化的激光加工技術(shù)，也是激光加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。對于硬度高、厚壁的304精密不銹鋼管，傳統(tǒng)的打孔工藝有點難以實現(xiàn)了，但用激光打孔則容易進行加工。

一、激光打孔的原理

激光束是一種在時間上和空間上高度集中的光子流束，其發(fā)散角極小、聚焦性能良好，采用光學(xué)聚焦系統(tǒng)，可以將激光束聚到微米量級的極小范圍內(nèi)，其功率密度高達10的8次方~10的15次方W/cm2。當(dāng)這種微細的高能激光束照射管材上時，由于這種高強熱源對材料加熱的結(jié)果，可使得照射區(qū)內(nèi)的溫度瞬時上升到一萬度以上，從而引起被照射區(qū)內(nèi)的材料瞬時熔化并大量汽化蒸發(fā)，氣壓急劇上升，高速氣流猛烈向外噴射，在照射點上立即形成一個小凹坑。

隨著激光能量的不斷輸入，凹坑內(nèi)的汽化程度加劇，蒸氣量急劇增多，氣壓驟然上升，對凹坑的四周產(chǎn)生強烈的沖擊波作用，致使高壓蒸氣帶著溶液，從凹坑底部高速向外噴射，在304精密不銹鋼管上迅速打出一個具有一定錐度的小孔來。

二、激光打孔的方式及方法

單脈沖打孔：由于單脈沖打孔過程中的許多因素難以控制。例如：從孔道中噴出的材料蒸汽對激光光束產(chǎn)生無規(guī)則屏蔽及散射，熔融物未被噴射出去，以及在表面張力作用下熔融物再凝固等，都將引起孔形的畸變和尺寸的變化。所以主要用于對薄壁不銹鋼管加工盲孔。

多脈沖打孔：它是采用一組重復(fù)周期遠遠大于材料凝固時間的極短脈沖激光束進行打孔加工，由于多次脈沖激光能量的不斷累積，使照射區(qū)域的材料逐層汽化蒸發(fā)，逐漸將孔加深。

復(fù)制法：指成形面以一定的精度再現(xiàn)光束形狀的打孔方法。

輪廓迂回法：指加工表面的形狀由光線和被加工零件相對位移的軌跡所決定的打孔方法。

三、激光打孔的優(yōu)點

      1.速度快，效率高，經(jīng)濟效益好

由于激光打孔是利用高能激光束對材料進行瞬時作用，作用時間非常短，因此激光打孔速度非?？?。將高效能激光器與精度的機床及控制系統(tǒng)配合，通過微處理，效率提高10~1000倍。

       2. 可獲得很大的深徑比

在小孔加工中，深徑比是衡量小孔加工難度的一個重要指標(biāo)。對于用激光打孔來說，激光束參數(shù)較其它打孔方法便于優(yōu)化，所以可獲得比電火花打孔及機械鉆孔大得多的深徑比。一般情況下，機械鉆孔和電火花打孔所獲得的深徑比值不超過10。

        3.無工具損耗

激光打孔為無接觸加工，避免了機械鉆打微孔時易斷鉆頭的問題。

      4. 適用于數(shù)量多、高密度的群孔加工

由于激光打孔機可以和自動控制系統(tǒng)及微機配合，實現(xiàn)光、機、電一體化，使得激光打孔過程準(zhǔn)確無誤地重復(fù)成千上萬次。結(jié)合激光打孔孔徑小、深徑比大的特點，通過程序控制可以連續(xù)、高效地制作出小孔徑、數(shù)量大、密度高的群孔。

         5. 清潔無污染

由于激光打孔過程與304精密不銹鋼管不接觸，因此加工出來的管材清潔無污染。因為這種打孔是一種蒸發(fā)型的、非接觸的加工過程，它消除了常規(guī)熱絲穿孔和機械穿孔帶來的殘渣，因而十分衛(wèi)生。而且激光加工時間短，對被加工的材料氧化、變形、熱影響區(qū)域均較小，不需要特別保護。

以上就是304精密不銹鋼管加工——激光打孔。對比傳統(tǒng)打孔工藝，激光打孔幾乎可以對任何厚度的304精密不銹鋼管進行打孔，打孔速度是鉆孔的上百倍，切割面雙面都很光滑，可以電腦繪制任何形狀進行打孔。激光打孔工藝不僅能對置于空氣中的管材打孔，而且也能對置于真空中或其它條件下的管材進行打孔。由此可見，激光打孔工藝是一種高質(zhì)量、快速打孔的有效方法。