第一篇:高功率激光技術選修課—論文題目
高功率激光技術選修課論文題目
1、新能源技術的開發(fā)和應用 太陽能的開發(fā)和利用
核能的利用:核裂變能和聚變能(核能利用的原理、安全性、對環(huán)境的影響等)。
水力發(fā)電站的利與弊:請結合實際存在的水電站評估興建水電站的利與弊(三門峽水電站、長江三峽水電站以及埃及尼羅河水電站)。節(jié)能減排。
2、激光技術在各行業(yè)中的應用
比如:激光武器、激光在醫(yī)學上的應用、激光綜述,內容應包括:原理部分、下一步的發(fā)展趨勢。
用于慣性約束核聚變的激光驅動器綜述(激光驅動器的發(fā)展過程與代表裝置、分類、國內外聚變點火工程計劃,國內用于ICF研究的激光驅動器)。激光應用及相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
論文格式
1、題目
2、年級、專業(yè)、班級、姓名、學號
3、中英文摘要、中英文關鍵詞
4、引言—問題的提出
5、內容部分
6、結論—要有自己的見解、觀點。
7、引用文獻
8、正文字數(shù)不少于2000字(不包括摘要和引用文獻部分)。可手寫或打印。
論文提交時間
論文提交截止時間:最后一次課程(11周的周四11月18日)
舉例:
關于激光技術的綜述
07數(shù)學(1)班 名字 學號
摘要
激光的最初中文名叫做“鐳射”、“萊塞”,是它的英文名稱LASER的音譯,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞的頭一個字母組成的縮寫詞??(10分)
Abstract
In physics, a laser is a device that emits light through a specific mechanism for which the term laser is an acronym: light amplification by stimulated emission of radiation.??(10分)
中文關鍵詞:激光,激光技術,激光器,應用激光(5分)
英文關鍵詞:Laser,Laser Technology,Lasers,Application of laser(5分)
1、引言(20)
激光是20世紀以來,繼原子能、計算機、半導體之后,人類的又一重大發(fā)明。它的原理早在 1916 年已被著名的物理學家愛因斯坦發(fā)現(xiàn),但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。激光是在有理論準備和生產(chǎn)實踐迫切需要的背景下應運而生的,它一問世,就獲得了異乎尋常的飛快發(fā)展,激光的發(fā)展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生,而且導致整個一門新興產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段,去獲得空前的效益和成果,從而促進了生產(chǎn)力的發(fā)展。
2、激光革命(20)
現(xiàn)代社會中,信息的作用越來越重要,誰掌握的信息越迅速、越準確、越豐富,誰也就更加掌握了主動權,也就有更多成功的機會。激光的出現(xiàn)引發(fā)了一場信息革命,從VCD、DVD光盤到激光照排,激光的使用大大提高了效率,以及方便人們保存和提取信息,“激光革命” 意義非凡。激光的空間控制性和時間控制性很好,對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大,特別適用于自動化加工,激光加工系統(tǒng)與計算機數(shù)控技術相結合可構成高效自動化加工設備,已成為企業(yè)實行適時生產(chǎn)的關鍵技術,為優(yōu)質、高效和低成本的加工生產(chǎn)開辟了廣闊的前景。目前,激光技術已經(jīng)融入我們的日常生活之中了,在未來的歲月中,激光會帶給我們更多的奇跡。
3、結論(20)
激光是現(xiàn)代新光源,具有方向性好、亮度高、單色性好等特點而被廣泛應用,如激光測距、激光鉆孔和切割、地震監(jiān)測、激光手術、激光唱頭等。激光武器產(chǎn)生的獨特燒蝕效應、激波效應和輻射效應,已被廣泛運用于防空、反坦克、轟炸機等方面,并已顯示了它的神奇威力。我國的激光產(chǎn)業(yè)有兩大龍頭,南有大族激光,北有 G科達(600986),有趣的是,這兩只激光股的流通盤分別只有5468萬股和4953萬股,屬袖珍型,但G科達的股價卻不及大族激光的零頭,后市有很強的爆發(fā)潛力。G科達主業(yè)是激光電子產(chǎn)品,公司與外資合作,生產(chǎn)具有國際先進技術水平的激光頭及相關電子產(chǎn)品,公司安裝運行24條生產(chǎn)線,生產(chǎn)三類機種多個型號的激光頭產(chǎn)品,可年加工各種激光頭4800萬件,成為我國最大的激光頭生產(chǎn)基地,與行內的“大族激光”雙雄鼎立。G科達控股子公司東營科英激光電子有限公司,其經(jīng)營范圍為生產(chǎn)銷售電子激光頭、機芯及相關產(chǎn)品,主導產(chǎn)品數(shù)字解碼激光頭廣泛用于電腦、影碟機、游戲機等高科技電子產(chǎn)品,當前主要客戶有LG 電子、華碩電腦、建興電子等著名IT廠商,由于激光頭及其系列產(chǎn)品凝聚著光學、電子、精密機械、微電腦、新材料、微細加工等高新技術之精華,是當今最先端科技的結晶,應用前景非常廣闊,公司的激光產(chǎn)業(yè)今后可望高速增長。
參考文獻:(10分)
1.Yang Xiangtong, Fan Wei.Spatial Laser Beam Shaping Using Birefringent Lenses.Acta Optica Sinica[J], 2006, 26(11): 1698~1704.楊向通, 范薇.利用雙折射透鏡組實現(xiàn)激光束空間整形[J].光學學報, 2006, 26(11): 1698-1704.2.Xie Jie, Fan Wei, Li Xuechun, Lin Zunqi, Spatial Laser Beams Shaping Using Binary Panels.Acta Optica Sinica[J], 2008, 28(10): 1959~1966.謝杰, 范薇, 李學春, 林尊琪.二元振幅型面板用于光束空間整形[J].光學學報, 2008, 28, 1959-1966.3.Wang Yanhai, Wang Jiangfeng, Li Xuechun.Laser Pulse Shaping and Modification Techniques In Front-End of High-Power Laser Facility[J].Acta Optica Sinica, 2007, 27(2): 477~481.王艷海, 王江峰, 李學春, 高功率激光裝置前端系統(tǒng)激光脈沖的時間整形及修正技術[J].光學學報, 2007, 27(2): 477~481.
第二篇:古希臘羅馬神話傳說選修課論文題目
古希臘羅馬神話傳說選修課論文題目 A 1.論古希臘神話所反映的希臘早期社會形態(tài) 2.論中國古代神話與古希臘神話比較研究 3.古希臘神話對西方文化影響之源 4.古希臘神話中的悲劇美與崇高美 5.古希臘神話中女神的人性漫議
6.古希臘神話中的悲劇美學特征——以《俄狄浦斯王》為例 7.古希臘神話對西方文學的影響
8.從探索抗爭精神看古希臘神話對西方文學的影響——以普羅米修斯為例 9.從希臘神話看女性意識的萌動和發(fā)展 10.古希臘神話對英國語言文學的影響
11.“金蘋果”的誘惑——古希臘神話人本主義精神思考 12.古希臘神話與土地占有權 13.尼采的悲劇精神與古希臘神話
14.古希臘神話傳說之蘊與奧林匹克競技會之源
15.荷馬史詩英雄觀與英雄形象探析 16.古希臘建筑的審美特征
17.古希臘音樂文化的歷史地位和現(xiàn)實影響
18.論古希臘美學精神及其影響 / 古希臘美學中的整體觀念探原 19.論古希臘哲學誕生的社會基礎——城邦文明
20.古希臘神話與古希臘哲學關系析論 / 古希臘哲學對希臘神話的回溯與反省
B 1.淺析古希臘神話中的城邦文明 2.古希臘神話與人本思想
3.英美詩歌的文化淵源——古希臘神話 4.中國神話和古希臘神話的異同及其成因
5.古希臘神話與《圣經(jīng)》對西方文學影響異同論 6.古希臘羅馬神話與歐洲社會歷史觀
7.從古希臘羅馬神話看希臘女性社會地位的變遷 8.古希臘神話中的叛逆女性辨析 9.論古希臘建筑之美
10.古希臘音樂理念對西方音樂藝術的影響 11.古希臘時代特征與美學思想
12.現(xiàn)代奧運文化與古希臘神話的內在聯(lián)系 13.宗教與古希臘社會
14.《詩經(jīng)》和荷馬史詩——談談文學的民族個性 15.荷馬史詩中英雄形象的人本主義解讀 16.中國儒道美學與古希臘美學 17.宗教神話與古希臘哲學的產(chǎn)生 18.古希臘神話中的父權思想
19.航?;顒訉畔ED社會轉型的影響 20.古希臘的酒神文化傳統(tǒng)
第三篇:激光切割技術
激光切割技術
1.激光切割技術基本概念
激光切割是利用高能量密度的激光束作為“切割工具”對材料進行熱切割的一種材料加工方式,是激光加工行業(yè)中最重要的一項應用技術。1971年用CO2激光切割包裝用夾板,首次開辟了激光切割在工業(yè)領域中的應用。隨著激光切割設備的不斷更新和切割工藝的日益先進,激光切割技術可實現(xiàn)各種金屬,非金屬板材及眾多復雜零件的切割,在汽車工業(yè),航空航天,國防等領域獲得了廣泛應用。
2.激光切割技術基本原理和分類
2.1 激光切割技術基本原理
在激光束能量作用下,材料表面被迅速加熱到幾千至上萬度而熔化或氣化,隨著氣化物逸出和熔融物體被輔助高壓氣體吹走,達到切割材料的目的。脈沖激光適用于金屬材料,連續(xù)激光適用于非金屬材料。
2.2激光切割技術的分類
激光切割可分為:激光氣化切割,激光熔化切割,激光氧化切割和激光劃片與控制斷裂四類。
(1)激光氣化切割:利用高能量密度的激光束加熱工件,使溫度迅速上升,在非常短的時間內達到材料的沸點,材料開始氣化,形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大,在蒸氣噴出的同時,在材料上形成切口。材料的氣化熱很大,所以激光氣化切割時需要很大的功率和功率密度。激光氣化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料的切割。
(2)激光熔化切割:激光加熱使金屬材料熔化,然后通過與光束同軸的噴嘴吹非氧化性氣體,依靠氣體的強大壓力使液態(tài)金屬排出,形成切口。激光熔化切割不需要使金屬完全氣化,所需能量只有氣化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼,鈦,鋁及其合金等。
(3)激光氧化切割:原理類似于氧-乙炔切割。是用激光作為預熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體與切割金屬發(fā)生作用,發(fā)生氧化反應,放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區(qū)吹出,在金屬中形成切口。由于切割過程中的氧化反應產(chǎn)生了大量的熱,所以激光氧化切割所需要的能量只是熔化切割的1/2,而切割速度遠遠大于激光氣化切割和熔化切割。激光氧化切割主要用于碳鋼,鈦鋼以及熱處理等易氧化的金屬材料。
(4)激光劃片與斷裂控制:激光劃片是利用高能量密度的激光束在脆性材料的表面進行掃描,使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器。斷裂控制是利用激光刻槽時所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應力,使材料沿小槽斷開。
3.激光切割的工藝特點和應用范圍
3.1 激光切割工藝特點
(1)切割質量好,精細
由于激光光斑小,激光切割切口細窄,切割表面光潔,熱影響區(qū)寬度很小,變形小,切割零件的尺寸精度可達±0.05mm,表面粗糙度只有幾十微米,甚至激光切割可以作為最后一道工序。
(2)切割效率高
由于激光的傳輸特性,激光切割機上一般配有數(shù)控工作臺,整個切割過程可全部實現(xiàn)數(shù)控。操作時,只需改變數(shù)控程序,就可適用不同形狀零件的切割,既可進行二維切割,又可實現(xiàn)三位切割。材料在激光切割時不需要裝夾固定,既可節(jié)省工裝夾具,又節(jié)省了上,下料的時間。
(3)非接觸式切割
激光切割時割炬與工件無接觸,不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件,不需要更換“刀具”,只需要改變激光器的輸出參數(shù)。激光切割過程噪聲低,振動小,無污染。
(4)切割材料的種類多
激光切割材料包括金屬,非金屬,金屬基和非金屬基復合材料,皮革,木材及纖維等。對于不同的材料,由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同,表現(xiàn)出不同的激光切割適應性。
(5)缺點:激光切割由于受激光器功率和設備體積的限制,激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材,而且隨著工件厚度的增加,切割速度明顯下降。
3.2 激光切割的應用
在材料方面受激光器功率和設備體積的限制,激光切割只能切割中,小厚度的板材和管材,而且隨著工件厚度的增加,切割速度明顯下降。激光切割設備費用高,一次性投資大。大多數(shù)激光切割機都由數(shù)控程序進行控制操作或做成切割機器人。激光切割作為一種精密的加工方法,幾乎可以切割所有的材料,包括薄金屬板的二維切割或三維切割。
在汽車制造領域,小汽車頂窗等空間曲線的切割技術都已經(jīng)獲得廣泛應用。德國大眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀復雜的車身薄板及各種曲面件。在航空航天領域,激光切割技術主要用于特種航空材料的切割,如鈦合金、鋁合金、鎳合金、鉻合金、不銹鋼、氧化鈹、復合材料、塑料、陶瓷及石英等。用激光切割加工的航空航天零部件有發(fā)動機火焰筒、鈦合金薄壁機匣、飛機框架、鈦合金蒙皮、機翼長桁、尾翼壁板、直升機主旋翼、航天飛機陶瓷隔熱瓦等。
激光切割成形技術在非金屬材料領域也有著較為廣泛的應用。不僅可以切割硬度高、脆性大的材料,如氮化硅、陶瓷、石英等;還能切割加工柔性材料,如布料、紙張、塑料板、橡膠等,如用激光進行服裝剪裁,可節(jié)約衣料10%~12%,提高功效3倍以上。
適合采用CO2激光切割的產(chǎn)品大體上可歸納為三類:
第一類:從技術經(jīng)濟角度不宜制造模具的金屬鈑金件,特別是輪廓形狀復雜,批量不大,一般厚度;12mm的低碳鋼、;6mm厚的不銹鋼,以節(jié)省制造模具的成本與周期。已采用的典型產(chǎn)品有:自動電梯結構件、升降電梯面板、機床及糧食機械外罩、各種電氣柜、開關柜、紡織機械零件、工程機械結構件、大電機硅鋼片等。
第二類:裝飾、廣告、服務行業(yè)用的不銹鋼(一般厚度3mm)或非金屬材料(一般厚度20mm)的圖案、標記、字體等。如藝術照相冊的圖案,公司、單位、賓館、商場的標記,車站、碼頭、公共場所的中英文字體。
第三類:要求均勻切縫的特殊零件。最廣泛應用的典型零件是包裝印刷行業(yè)用的模切版,它要求在20mm厚的木模板上切出縫寬為0.7~0.8mm的槽,然后在槽中鑲嵌刀片。使用時裝在模切機上,切下各種已印刷好圖形的包裝盒。國內近幾年來應用的一個新領域是石油篩縫管。為了擋住泥沙進入抽油泵,在壁厚為6~9mm的合金鋼管上切出0.3mm寬的均勻切縫,起割穿孔處小孔直徑不能大于0.3mm,切割技術難度大,已有不少單位投入生產(chǎn)。
4.激光切割工藝參數(shù)與質量評定
4.1激光切割工藝參數(shù)
(1)光束橫模
① 基模 又稱為高斯模,是切割最理想的模式,主要出現(xiàn)在功率小于1kw的激光器。② 低階模 與基模比較接近,主要出現(xiàn)在1-2kw的中功率激光器。③ 多模 是高階模的混合,出現(xiàn)在功率大與3kw的激光器(2)激光功率
激光切割所需要的激光功率主要取決于切割類型以及被切割材料的性質。氣化切割所需要的激光功率最大,熔化切割次之,氧氣切割最小。激光功率對切割厚度、切割速度和切口寬度等有很大影響。一般激光功率增大,所能切割材料的厚度也增加,切割速度加快,切口寬度也有所加大。
(3)焦點位置
離焦量對切口寬度和切割深度影響較大。一般選擇焦點位于材料表面下方約1/3板厚處,切割深度最大,切口寬度最小。
(4)焦點深度
切割較厚板時,應采用焦點深度大的光束,以獲得垂直度較好的切割面。但焦點深度大,光斑直徑也增大,功率密度隨之減小,使切割速度降低。若要保持一定的切割速度,則需要增大激光的功率;切割薄板宜采用較小的焦點深度,這樣光斑直徑小,功率密度高,切割速度加快。
(5)切割速度
切割速度直接影響切口寬度和切口表面粗糙度。對于不同材料的板厚,不同的切割氣體壓力,切割速度有一個最佳值,這個最佳值約為最大切割速度的80%。
(6)輔助氣體的種類和壓力
切割低碳鋼較多采用氧氣作輔助氣體,以利用鐵-氧燃燒反應熱促進切割過程,而且切割速度快,切口質量好,可以獲得無掛渣的切口。切割不銹鋼時,常采用O2+N2混合氣體或雙層氣流,單用氧氣在切口底邊會發(fā)生掛渣。氣體壓力增大,動量增加,排渣能力增強,因此可以使無掛渣的切割速度增加。
氧氣純度對切割速度有一定的影響,研究表明,氧氣純度降低2%,切割速度就會降低50%。
噴嘴形狀也影響激光切割質量和效率。不同切割機采用不同形狀的噴嘴。
4.2激光切割質量評定
與其它常規(guī)加工方法相比,激光切割具有更大的適應性。首先,與其他熱切割方法相比,同樣作為熱切割過程,別的方法不能象激光束那樣作用于一個極小的區(qū)域,結果導致切口寬、熱影響區(qū)大和明顯的工件變形。激光能切割非金屬,而其它熱切割方法則不能。一般來說,激光切割質量可以由以下6個標準來衡量。(1)切割表面粗糙度RZ(2)切口掛渣尺寸(3)切邊垂直度和斜度u(4)切割邊緣圓角尺寸r(5)條紋后拖量n(6)平面度F 5.激光切割設備
激光切割設備與焊接設備基本類似,區(qū)別是焊接需要使用激光焊槍,而切割使用激光割炬。激光切割大都采用CO2激光切割設備,主要由激光器、導光系統(tǒng)、數(shù)控運動系統(tǒng)、割炬及抽煙系統(tǒng)組成。
激光器由激光電源提供高壓電源,產(chǎn)生的激光經(jīng)反射鏡、導光系統(tǒng)把激光導向切割工件所需要的方向;數(shù)控運動系統(tǒng)主要用于調節(jié)割炬的移動方向,割炬與工件間的相對移動有三種情況。
① 割炬不動,工件通過工作臺運動,主要用于尺寸較小的工件。② 工件不動割炬移動 ③ 割炬和工作臺同時運動。
割炬主要包括槍體、聚焦透鏡和輔助氣體噴嘴等零件。激光切割時,割炬必須滿足下列要求。
④ 能夠噴射出足夠的氣流。
⑤ 割炬內氣體的噴射方向必須和反射鏡的光軸同軸。⑥ 割炬的焦距能夠方便調節(jié)。
⑦ 切割時,保證金屬蒸汽和切割金屬的飛濺不會損傷反射鏡。
激光切割時,要求激光器輸出的光束經(jīng)聚焦后的光斑直徑最小,功率密度最高。噴嘴用于向切割區(qū)噴射輔助氣體,其結構形狀對切割效率和質量有一定影響。噴孔的形狀有圓柱形、錐形、和縮放形等。一般根據(jù)切割工件的材質、厚度、輔助氣體壓力等經(jīng)試驗后確定。
6.激光切割的應用實例
6.1布料激光切割
制衣行業(yè)中使用的服裝布料激光切割機打破了傳統(tǒng)手工和電剪速度慢和難以排版,充分解決了效率達不到和浪費材料的難題.速度快,操作簡單,只需把所要裁剪的圖形及尺寸輸入到電腦,機械就會把整張的材料裁剪成您所需要的成品,不用刀具、不需要模具,利用激光實現(xiàn)非接觸式加工,簡便快速。布料激光切割機與傳統(tǒng)的切割方式相比不僅價格低,消耗低.操作更方便,效果更好,并且因為激光加工對工件沒有機械壓力,所以切割出來產(chǎn)品的效果,精度以及切割速度都非常良好.并且還具有操作安全,維修簡單等特點.可連續(xù)24小時工作。
用于皮革、箱包企業(yè)及皮鞋、鞋材生產(chǎn)企業(yè)的激光切割雕刻機, 集切割、雕刻和鏤空于一身,適用各種皮革料的加工:高檔鞋材、皮包、皮衣切割特殊形狀,無毛邊,尺寸標準,誤差?。ā?.1mm),效果柔軟,無高周波或刀模切壓的生硬感。另可于皮革上刻畫特別效果或圖案,使成品更顯精細及別具創(chuàng)意。
6.2激光切割在飾品中的應用
飾品加工是一門對比特殊的職業(yè),由于主要是針對一些稀有的貴金屬的加工改造,所以對加工改造的設備要求十分的高。可是這對小型激光切開機來說,確是一個十分好的機會,它極好的處理了加工飾品中的一些難題,并且受到了各個廠家的熱捧。
運用小型激光切割機加工飾品在不需開模的情況下,就可以直接加工出想要的商品,并且精度十分的高,加工時刻只需要短短的幾分鐘就可以。不僅縮短了加工時刻,還降低了成本。
6.3激光切割在眼鏡行業(yè)中的應用
以往眼鏡行業(yè)主要利用模具做鏡框,不同樣式需要做不同模具,所需成本高,效率低。直到激光切割機投入后,開發(fā)新的款式只需在軟件上呈現(xiàn),速度快、精度大,特別適合小量、多款式的生產(chǎn)模式。甚至可以做到一臺光纖激光切割機能夠快速加工出了不同款式的眼框,為個性定制眼鏡解決后顧之憂。
除此之外,激光切割機能夠在板材上任意的設計圖形,速度快,精度高,一次成型,無需后續(xù)處理,比傳統(tǒng)切割設備快十幾倍,極大的提高加工效率,可視排料,緊密貼合,節(jié)省材料。先進的工藝可提高眼鏡廠家的新產(chǎn)品開發(fā)速度,能夠快速收回設備投資成本。眼鏡專用激光切割機能在板材上切割任意的設計圖形,速度快,精度高,一次成型,無需后續(xù)處理,比線切割快十幾倍,極大的提高加工效率,可視排料,緊密貼合,節(jié)省材料。先進的工藝可提高貴公司的新產(chǎn)品開發(fā)速度,最快為您收回設備投資成本。一機多用,既能滿足客戶對平板的切割要求,也能滿足管圓及異形材料(方鋼、扁鐵、槽鋼、方管)的切割。
6.4激光雕刻
使用激光雕刻和切割,過程非常簡單,如同使用電腦和打印機在紙張上打印。您可以在Win98/Win2000/WinXP環(huán)境下利用多種圖形處理軟件,如CorelDraw等進行設計,掃描的圖形,矢量化的圖文及多種CAD文件都可輕松地“打印”到雕刻機中。唯一的不同之處是,打印將墨粉涂到紙張上,而激光雕刻是將激光射到木制品、壓克力、塑料板、金屬板、石材等幾乎所有的材料之上。
7.參考文獻
[1] 李亞江,王娟等編著.特種焊接技術及應用.北京:化學工業(yè)出版社,2014.[2] 關橋.高能束流加工技術—先進制造技術發(fā)展的重要方向.航空制造技術,1995.
第四篇:激光加工技術
激光加工技術
一、技術概述
激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等的一門加工技術。激光加工技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術,它的研究范圍一般可分為:
1.激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導光系統(tǒng)、加工機床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。
2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微調等各種加工工藝。
二、現(xiàn)狀及國內外發(fā)展趨勢
作為20世紀科學技術發(fā)展的主要標志和現(xiàn)代信息社會光電子技術的支柱之一,激光技術和激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到世界先進國家的高度重視。
激光加工是國外激光應用中最大的項目,也是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的重要手段,主要是kW級到10kW級CO2激光器和百瓦到千瓦級YAG激光器實現(xiàn)對各種材料的切割、焊接、打孔、刻劃和熱處理等。據(jù)1997~1998年的最新激光市場評述和預測,1997年全世界總激光器市場銷售額達32.2億美元,比1996年增長14%,其中材料加工為8.29億美元,醫(yī)療應用3億美元,研究領域1.5億美元。1998年總收入預計增長19%,可達到38.2億美元。其中占第一位的材料加工預計超過10億美元,醫(yī)用激光器是國外第二大應用。
激光加工應用領域中,CO2激光器以切割和焊接應用最廣,分別占到70%和20%,表面處理則不到10%。而YAG激光器的應用是以焊接、標記(50%)和切割(15%)為主。在美國和歐洲CO2激光器占到了70~80%。我國激光加工中以切割為主的占10%,其中98%以上的CO2激光器,功率在1.5kW~2kW范圍內,而以熱處理為主的約占15%,大多數(shù)是進行激光處理汽車發(fā)動機的汽缸套。這項技術的經(jīng)濟性和社會效益都很高,故有很大的市場前景。
在汽車工業(yè)中,激光加工技術充分發(fā)揮了其先進、快速、靈活地加工特點。如在汽車樣機和小批量生產(chǎn)中大量使用三維激光切割機,不僅節(jié)省了樣板及工裝設備,還大大縮短了生產(chǎn)準備周期;激光束在高硬度材料和復雜而彎曲的表面打小孔,速度快而不產(chǎn)生破損;激光焊接在汽車工業(yè)中已成為標準工藝,日本Toyota已將激光用于車身面板的焊接,將不同厚度和不同表面涂敷的金屬板焊接在一起,然后再進行沖壓。雖然激光熱處理在國外不如焊接和切割普遍,但在汽車工業(yè)中仍應用廣泛,如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理。在工業(yè)發(fā)達國家,激光加工技術和計算機數(shù)控技術及柔性制造技術相結合,派生出激光快速成形技術。該項技術不僅可以快速制造模型,而且還可以直接由金屬粉末熔融,制造出金屬模具。
到了80年代,YAG激光器在焊接、切割、打孔和標記等方面發(fā)揮了越來越大作用。通常認為YAG激光器切割可以得到好的切割質量和高的切割精度,但在切割速度上受到限制。隨著YAG激光器輸出功率和光束質量的提高而被突破。YAG激光器已開始擠進kw級CO2激光器切割市場。YAG激光器特別適合焊接不允許熱變形和焊接污染的微型器件,如鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等。YAG激光器打孔已發(fā)展成為最大的激光加工應用。
目前,國外激光打孔主要應用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展,主要體現(xiàn)在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。打孔峰值功率高達30~50kw,打孔用的脈沖寬度越來越窄,重復頻率越來越高,激光器輸出參數(shù)的提高,很大程度上改善了打孔質量,提高了打孔速度,也擴大了打孔的應用范圍。國內目前比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及手表寶石軸承的生產(chǎn)中。
目前激光加工技術研究開發(fā)的重點可歸納為:
--新一代工業(yè)激光器研究,目前處在技術上的更新時期,其標志是二極管泵浦全固態(tài)激光器的發(fā)展及應用;
--精細激光加工,在激光加工應用統(tǒng)計中微細加工1996年只占6%,1997年翻了一倍達12%,1998年已增加到19%;
--加工系統(tǒng)智能化,系統(tǒng)集成不僅是加工本身,而是帶有實時檢測、反饋處理,隨著專家系統(tǒng)的建立,加工系統(tǒng)智能化已成為必然的發(fā)展趨勢。
激光技術在我國經(jīng)過30多年的發(fā)展,取得了上千項科技成果,許多已用于生產(chǎn)實踐,激光加工設備產(chǎn)量平均每年以20%的速度增長,為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術改造、提高產(chǎn)品質量解決了許多問題,如激光毛化纖技術正在寶鋼、本鋼等大型鋼廠推廣,將改變我國汽車覆蓋件的鋼板完全依賴進口的狀態(tài),激光標記機與激光焊接機的質量、功能、價格符合國內目前市場的需求,市場占有率達90%以上。
存在的主要問題:
--科研成果轉化為商品的能力差,許多有市場前景的成果停留在實驗室的樣機階段;
--激光加工系統(tǒng)的核心部件激光器的品種少、技術落后、可靠性差。國外不僅二級管泵浦的全固態(tài)激光器已用于生產(chǎn)過程中,而且二級管激光器也被應用,而我國二極管泵浦的全固態(tài)激光器還處在剛開始研究開發(fā)階段。
--對加工技術的研究少,尤其對精細加工技術的研究更為薄弱,對紫外波激光進行加工的研究進行的極少。
--激光加工設備的可靠性、安全性、可維修性、配套性較差,難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。
三、“十五”目標及主要研究內容
1.目標
“十五”的主要工作是促進激光加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,保持激光器年產(chǎn)值20%的平均增長率,實現(xiàn)年產(chǎn)值200億元以上;在工業(yè)生產(chǎn)應用中普及和推廣加工技術,重點完成電子、汽車、鋼鐵、石油、造船、航空等傳統(tǒng)工業(yè)應用激光技術進行改造的示范工程;為信息、材料、生物、能源、空間、海洋等六大高科技領域提供嶄新的激光設備和儀器。
2.主要研究內容
(1)激光加工用大功率CO2和固體激光器及準分子激光器的引進機型研究,提高國產(chǎn)機水平;同時開發(fā)和研制專用配套的激光加工機床,提高激光器產(chǎn)品在生產(chǎn)線上穩(wěn)定運行的周期,力爭在國內建立較全面的加工用激光器的生產(chǎn)基地。
(2)建立激光加工設備參數(shù)的檢測手段,并進行方法研究。
(3)激光切割技術研究。對現(xiàn)有的激光切割系統(tǒng)進行二次開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,提供性能好、價格便宜的2-3軸數(shù)控CO2切割機,并開展相應的切割工藝的研究,使該工藝廣泛用于材料加工、汽車、航天及造船等領域。為此應著重在激光器外圍裝置,如:導光系統(tǒng)、過程監(jiān)測和控制、噴咀、浮動裝置的設計和研制以及CAD/CAM等方面開展工作。
(4)激光焊接技術研究。開展激光焊接工藝及材料、焊接工藝對設備要求及焊接過程參數(shù)監(jiān)測和控制技術研究,從而掌握普通鋼材、有色金屬及特殊鋼材的焊接工藝。
(5)激光表面處理技術研究。開展維CAD/CAM技術、激光表面處理工藝、材料性能及激光表面處理工藝參數(shù)監(jiān)測和控制研究,使激光表面處理工藝能較大幅度的應用于生產(chǎn)。
(6)激光加工光束質量及加工外圍裝置研究。研究各種激光加工工藝對激光光束的質量要求、激光光束和加工質量監(jiān)控技術,光學系統(tǒng)及加工頭設計和研制。
(7)擇優(yōu)支持2~3個國家級加工技術研究中心,開展激光加工工藝技術研究,重點是材料表面改性和熱處理方面的研究和推廣應用;開展激光快速成形技術的應用研究,拓寬激光應用領域。
第五篇:技術經(jīng)濟學論文題目
《技術經(jīng)濟學》論文題目
設備更新決策的技術經(jīng)濟分析
石油化工企業(yè)設備經(jīng)濟技術指標管理體系的應用 國際性的技術外溢與中國的經(jīng)濟增長
中國信息技術投入經(jīng)濟價值測度實證分析
技術進步對重慶經(jīng)濟增長影響的實證研究
網(wǎng)絡經(jīng)濟對國際技術擴散的影響及對我國的啟示
基于技術進步的經(jīng)濟增長因素分析繩索取芯技術及經(jīng)濟效益 淺析物聯(lián)網(wǎng)技術在社會經(jīng)濟領域中的應用
安全、經(jīng)濟的技術路線是核電發(fā)展的戰(zhàn)略起點 基于鉆頭研磨技術提高經(jīng)濟效益
關于燃氣直燃空調的技術經(jīng)濟分析
促進企業(yè)綠色技術創(chuàng)新的財稅政策研究
信息技術對中國經(jīng)濟社會影響的路徑實現(xiàn)示意圖 研發(fā)投入、技術進步與經(jīng)濟增長
淺論技術與經(jīng)濟的關系
現(xiàn)行技術經(jīng)濟指標分析的缺陷及其修正