在工業(yè)加工領域,紅外激光器憑借其獨特的性能,在多種材料加工中展現(xiàn)出的優(yōu)勢,大大推動了制造業(yè)的發(fā)展。
金屬材料
鋼鐵材料
鋼鐵是工業(yè)中應用廣泛的金屬材料之一,紅外激光器對其有著好的加工適應性。在切割方面,紅外激光的高能量密度能夠迅速使鋼鐵材料表面達到熔點甚至沸點,通過輔助氣體將熔融或氣化的材料吹離,從而實現(xiàn)準確切割。對于厚度適中的鋼板,如 2 - 20 毫米的普通碳鋼,紅外激光切割速度快、切口光滑,且熱影響區(qū)小,有效減少了后續(xù)加工工序。在焊接領域,紅外激光能夠實現(xiàn)深熔焊接,使兩塊鋼鐵材料牢固地連接在一起。由于激光能量集中,焊接過程中對周圍材料的熱影響小,可避免鋼材因過熱導致的性能下降,特別適用于對焊接質量要求高的結構件焊接。

有色金屬
鋁合金:鋁合金具有密度低、強度高的特點,在航空航天、汽車制造等行業(yè)應用廣泛。紅外激光器可用于鋁合金的打孔、雕刻等加工。激光打孔時,利用其瞬間高能量,快速穿透鋁合金材料,打出的孔精度高、內壁光滑。而且,紅外激光加工鋁合金時,由于其波長與鋁合金的吸收特性匹配較好,能有效減少加工過程中的能量損耗,提高加工效率。
銅合金:銅合金的高導電性和導熱性給傳統(tǒng)加工帶來挑戰(zhàn),但紅外激光器卻能很好地應對。在銅合金的表面處理中,激光可以通過局部加熱,改變銅合金表面的組織結構,提高其硬度、耐磨性和耐腐蝕性。例如,利用紅外激光對銅合金進行表面淬火,能在不影響材料內部性能的前提下,顯著提升表面性能。
非金屬材料
塑料材料
熱塑性塑料:像常見的聚乙烯、聚丙烯等熱塑性塑料,紅外激光可用于切割、焊接和標記。激光切割時,熱量使塑料迅速熔化,通過控制激光參數(shù)和輔助氣體,能夠實現(xiàn)干凈利落的切割,切口無毛刺。在焊接方面,紅外激光能夠使塑料接觸面迅速升溫熔化,從而實現(xiàn)牢固焊接,且焊接強度高、密封性好,廣泛應用于塑料管材、容器的焊接。激光標記則是利用激光的能量使塑料表面發(fā)生物理或化學變化,形成標記,具有標記清晰、不易磨損的優(yōu)點。
熱固性塑料:雖然熱固性塑料加工難度較大,但紅外激光器也能發(fā)揮作用。在對熱固性塑料進行微孔加工時,激光的高能量能夠在小的區(qū)域內瞬間破壞塑料結構,打出微小且確切的孔,這在電子元器件制造等領域有著重要應用。
陶瓷材料
陶瓷材料具有高硬度、耐高溫等特性,傳統(tǒng)加工方法往往效率低且易造成材料損傷。紅外激光器可用于陶瓷的切割、打孔和表面改性。激光切割陶瓷時,通過控制激光能量和脈沖寬度,能夠避免陶瓷材料因熱應力過大而產(chǎn)生裂紋,實現(xiàn)高質量切割。在打孔方面,能夠打出高精度的微孔,滿足電子陶瓷、生物陶瓷等領域對微孔加工的需求。同時,利用激光對陶瓷表面進行改性,可改善其表面的潤濕性、耐磨性等性能。