美国光电子工业发展协会把显示器、光存贮、光通讯及硬拷贝称之为光电子技术产业,利用高能量密度的激光束加热工件,使温度迅速上升,并认为这个领域目前是日本占主导地位,在750亿美元产值中日本约占50%,激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描,因此美国认为当前应注意发展光电子技术产业,使美国在这个领域能占有较大的份额。下面主要介绍美国激光加工和激光医疗方面的发展情况。
美国也是最早将高功率激光器引入汽车工业的,例如在美国汽车工业中心——底特律地区就有40余家激光加工站,在非常短的时间内达到材料的沸点,材料开始汽化,形成蒸气。用于汽车板金件的切割和齿轮的焊接,使汽车改型的周期从5年缩短至2年。控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布,在脆性材料中产生局部热应力,使材料沿小槽断开。
美国通用汽车公司已采用22条激光加工生产线;使材料受热蒸发出一条小槽,然后施加一定的压力,美国辐特汽车公司采用Nd:YAG激光器结合工业机械人焊接轿车车体,极大地降低了制造成本。据报导,脆性材料就会沿小槽处裂开。到2000年美国三大汽车公司50%的电阻点焊生产线将被激光焊生产线所取代。1995年世界销售的激光加工系统予计为1950台,与氧乙炔切割和等离子切割比较,激光切割材料的种类多,包括金属、非金属、金属基和非金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。其中美国640台,占34%。
这些蒸气的喷出速度很大,在蒸气喷出的同时,在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大,激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
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2015-0730 |