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激光打標(biāo)機(jī)微觀(guān)材料

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東莞市博世機(jī)電設(shè)備有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

對(duì)激光打標(biāo)機(jī)熱成形后材料硬度的研究對(duì)以下兩方面是有益的：①激光打標(biāo)機(jī)熱成形過(guò)程的理解；②激光打標(biāo)機(jī)熱成形零件性能的估計(jì)。

詳細(xì)介紹

激光功率是一個(gè)能量參數(shù)，比較容易控制，是激光打標(biāo)機(jī)設(shè)備的一個(gè)區(qū)分?，F(xiàn)在的激光打標(biāo)機(jī)中的激光準(zhǔn)許其在額定功率范圍內(nèi)進(jìn)行控制，例如可以在額定功率的1%-*之間控制，zui小步驟為1%。所以通過(guò)控制功率可以獲得所需要的彎曲角。為鋁合金和低碳鋼的熱彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從中可以看出激光能量與彎曲角之間存在著線(xiàn)性關(guān)系。從線(xiàn)性關(guān)系可以推斷出：彎曲角正比于耦合的能量。與過(guò)程速度的影響相反，低功率范圍沒(méi)有附加的影響。在對(duì)鋁合金進(jìn)行激光打標(biāo)機(jī)熱成形時(shí)，雖然采用zui高的激光能量，但是彎曲角小于預(yù)期。

    鋁合金熱彎曲機(jī)制的本質(zhì)是板材的鐓粗，激光打標(biāo)機(jī)要求變形材料具有較高的強(qiáng)度。如果板材的強(qiáng)度低，發(fā)生的是翹曲機(jī)制而不是鐓粗機(jī)制。這種現(xiàn)象在采用功率為820w的激光功率對(duì)鋁合金彎曲時(shí)可以明顯觀(guān)察到。給出的另外一個(gè)現(xiàn)象是：當(dāng)激光打標(biāo)機(jī)中的激光功率低于一定值時(shí)，不發(fā)生彎曲。原因是在這一過(guò)程中發(fā)生的是可恢復(fù)的彈性變形和能量低于閾值。
    1．微觀(guān)結(jié)構(gòu)
    對(duì)于成形過(guò)程來(lái)說(shuō)，材料的性能對(duì)激光打標(biāo)機(jī)過(guò)程的影響是非常重要的。對(duì)材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)的研究是弄清這一問(wèn)題的一個(gè)手段。首先由于機(jī)械性能與微觀(guān)結(jié)構(gòu)緊密，通過(guò)晶粒結(jié)構(gòu)的研究可獲得晶粒結(jié)構(gòu)對(duì)成形過(guò)程的影響。激光打標(biāo)機(jī)熱成形可能導(dǎo)致晶粒的變形、晶粒的生長(zhǎng)和重結(jié)晶。一些研究則顯示材料結(jié)構(gòu)發(fā)生了*不同變化，材料不同發(fā)生的變化也不同。
    2．微觀(guān)硬度
    對(duì)激光打標(biāo)機(jī)熱成形后材料硬度的研究對(duì)以下兩方面是有益的：①激光打標(biāo)機(jī)熱成形過(guò)程的理解；②激光打標(biāo)機(jī)熱成形零件性能的估計(jì)。
    從中可以看出激光彎曲后材料硬度的變化。厚度為3mm的板材經(jīng)過(guò)激光彎曲后，彎曲角為26 0，其硬度可化為三個(gè)區(qū)域。
    在激光打標(biāo)機(jī)中的激光頭掃描側(cè)的表面，與母材的硬度相比其硬度發(fā)生增加。如果對(duì)較深的層次進(jìn)行觀(guān)察會(huì)發(fā)現(xiàn)：硬度繼續(xù)增加。這一區(qū)域的材料通過(guò)加熱和隨后的冷卻發(fā)生的塑性拉伸得到硬化。這一硬化效果是軟化、相變、晶粒生長(zhǎng)和恢復(fù)等多重作用的結(jié)果。軟化效果是擴(kuò)散控制的，在表面比較顯著，隨著層深的增加而減小。
    在一定的深度以下，沒(méi)有明顯地軟化效果。然而隨著層深的增加硬度減小，因?yàn)槔煊不蕾?lài)于局部塑性拉伸的程度。根據(jù)溫度場(chǎng)的情況，熱膨脹以及塑性拉伸隨著層深的增加而減小。硬度減小直到硬度與母材相同，這一層為無(wú)拉伸層。
    低于板的中性層的部分顯示出硬度的增加。硬度增加的原因是由于冷加工，該區(qū)域發(fā)生了塑性延伸。
    硬度的變化依賴(lài)于材料和板厚。硬度的增加由熱傳導(dǎo)和重結(jié)晶溫度決定。不同的材料其重結(jié)晶溫度是不同的。