《精密加工激光切割》课件.ppt

《精密加工激光切割》欢迎参加《精密加工激光切割》专业课程。本课程将系统介绍激光切割技术在精密加工领域的应用，从基本原理到先进工艺，从设备结构到行业案例。我们将深入探讨这一高效、精准的现代制造技术，帮助您全面掌握激光切割在各个工业领域的实际应用能力和技术要点。激光切割作为先进制造技术的重要组成部分，正在推动制造业向高精度、高效率、智能化方向发展。通过本课程，您将了解激光切割技术的最新发展及未来趋势，为您的职业发展和技术创新提供有力支持。

目录激光切割基础激光切割技术概述、基本原理、发展历程以及与传统切割技术的对比分析设备与工艺精密加工中的激光切割设备组成、激光器类型、工艺参数设置与优化方法应用与案例激光切割在航空航天、电子、医疗、汽车等行业的精密加工应用案例技术趋势激光切割技术的未来发展方向、智能制造融合、行业标准及市场前景本课程内容编排从基础知识到高级应用，系统全面地介绍激光切割技术在精密加工领域的各个方面，帮助学习者建立完整的知识体系。

课程目标掌握基础理论理解激光切割技术的基本原理熟悉设备操作掌握精密激光切割设备的构造与操作拓展应用视野了解激光切割在不同领域的应用培养创新能力探讨未来发展趋势与方向通过本课程学习，您将能够系统掌握激光切割技术的理论基础、工艺特点和操作技能，分析其在精密加工领域的优势与局限，并能根据实际生产需求选择合适的激光切割工艺参数和方法。同时，我们还将培养您对激光切割技术发展趋势的洞察力，为未来工作和研究提供前瞻性指导。

激光切割技术概述技术定义激光切割是利用高功率密度激光束对材料进行熔化、蒸发或烧蚀的精密加工方法，能够实现高精度、高效率、低变形的材料加工。发展历程激光切割技术从1965年首次工业应用至今，经历了从CO?激光器到光纤激光器，从手动操作到全自动化的重要发展历程。市场规模全球激光切割设备市场在2024年预计达到1280亿元规模，年增长率保持在12.5%左右，中国市场占全球份额约38%。激光切割技术作为现代精密加工的核心技术之一，正在引领制造业向数字化、智能化方向发展。它能够实现复杂形状的高精度切割，满足航空航天、医疗、电子等高端制造领域的严苛要求，成为现代精密制造不可或缺的关键技术。

激光切割技术的发展历程1起步阶段(1965-1980)1965年首次工业应用，主要用于简单切割任务，设备体积大，功率低，精度有限。这一阶段主要在航空航天等少数高端领域应用。2发展阶段(1980-2000)CO?激光器广泛应用，设备性能显著提升，切割精度和速度大幅提高。数控技术融合促进自动化程度提升，应用领域扩展到汽车、船舶制造。3成熟阶段(2000-2010)光纤激光技术突破，激光切割设备小型化、高效化。高功率精密激光设备普及，切割精度达到微米级，应用范围覆盖几乎所有制造领域。4智能化阶段(2010至今)智能化与自动化发展，无人工厂概念实现。全球装机量年增长15%，中国市场增速超过20%。工业4.0与激光切割深度融合，远程操控和预测性维护成为标准配置。

激光切割与传统切割技术对比对比项目激光切割传统机械切割水射流切割切割精度±0.01mm±0.1mm±0.03mm切割速度3-15m/min1-3m/min0.5-2m/min材料变形极小明显较小热影响区0.05-0.2mm无无适用材料范围极广有限广操作灵活性极高低高自动化程度高(提升30-50%)中中高长期使用成本降低40%基准值高15%激光切割技术凭借其高精度、高速度和极小的热影响区成为精密加工领域的首选方案。与传统机械切割相比，激光切割不仅提高了生产效率，还显著降低了材料变形风险，使得复杂形状的加工成为可能。

激光切割的基本原理激光产生与聚焦激光器产生高能激光束，经过光路系统传输并通过聚焦镜聚焦成高能量密度光点材料与激光相互作用激光能量被材料吸收转化为热能，使材料达到熔点或沸点辅助气体作用辅助气体吹走熔融材料，同时冷却切缝防止过度氧化材料去除形成切缝随着激光头移动，连续的材料去除过程形成切缝，完成切割激光切割技术的核心在于高能量密度激光束与材料的相互作用。当前的光热转化效率可达85%，远高于早期的50-60%。材料在吸收激光能量后迅速熔化甚至气化，配合高压辅助气体吹除熔融物质，从而形成干净平滑的切缝。

激光产生原理受激辐射机理当处于高能态的粒子受到外来光子刺激时，会释放出与入射光子完全相同的光子，这一过程称为受激辐射，是激光产生的基本物理机制。粒子数反转通过外部能量泵浦，使高能态粒子数超过低能态粒子数，形成粒子数反转，这是激光放大的必要条件。现代激光器可实现高达60%的泵浦效率。激光放大在粒子数反转条件下，少量自发辐射产生的光子会引发大量受激辐射，形成初始激光放大过程。谐振腔共振谐振腔由两面反射镜组成，光子在腔内往复反射，不断引发受激辐射并放大。TEM??模