在工业加工领域,红外激光器凭借其独特的性能,在多种材料加工中展现出的优势,大大推动了制造业的发展。
金属材料
钢铁材料
钢铁是工业中应用广泛的金属材料之一,红外激光器对其有着好的加工适应性。在切割方面,红外激光的高能量密度能够迅速使钢铁材料表面达到熔点甚至沸点,通过辅助气体将熔融或气化的材料吹离,从而实现准确切割。对于厚度适中的钢板,如 2 - 20 毫米的普通碳钢,红外激光切割速度快、切口光滑,且热影响区小,有效减少了后续加工工序。在焊接领域,红外激光能够实现深熔焊接,使两块钢铁材料牢固地连接在一起。由于激光能量集中,焊接过程中对周围材料的热影响小,可避免钢材因过热导致的性能下降,特别适用于对焊接质量要求高的结构件焊接。

有色金属
铝合金:铝合金具有密度低、强度高的特点,在航空航天、汽车制造等行业应用广泛。红外激光器可用于铝合金的打孔、雕刻等加工。激光打孔时,利用其瞬间高能量,快速穿透铝合金材料,打出的孔精度高、内壁光滑。而且,红外激光加工铝合金时,由于其波长与铝合金的吸收特性匹配较好,能有效减少加工过程中的能量损耗,提高加工效率。
铜合金:铜合金的高导电性和导热性给传统加工带来挑战,但红外激光器却能很好地应对。在铜合金的表面处理中,激光可以通过局部加热,改变铜合金表面的组织结构,提高其硬度、耐磨性和耐腐蚀性。例如,利用红外激光对铜合金进行表面淬火,能在不影响材料内部性能的前提下,显著提升表面性能。
非金属材料
塑料材料
热塑性塑料:像常见的聚乙烯、聚丙烯等热塑性塑料,红外激光可用于切割、焊接和标记。激光切割时,热量使塑料迅速熔化,通过控制激光参数和辅助气体,能够实现干净利落的切割,切口无毛刺。在焊接方面,红外激光能够使塑料接触面迅速升温熔化,从而实现牢固焊接,且焊接强度高、密封性好,广泛应用于塑料管材、容器的焊接。激光标记则是利用激光的能量使塑料表面发生物理或化学变化,形成标记,具有标记清晰、不易磨损的优点。
热固性塑料:虽然热固性塑料加工难度较大,但红外激光器也能发挥作用。在对热固性塑料进行微孔加工时,激光的高能量能够在小的区域内瞬间破坏塑料结构,打出微小且确切的孔,这在电子元器件制造等领域有着重要应用。
陶瓷材料
陶瓷材料具有高硬度、耐高温等特性,传统加工方法往往效率低且易造成材料损伤。红外激光器可用于陶瓷的切割、打孔和表面改性。激光切割陶瓷时,通过控制激光能量和脉冲宽度,能够避免陶瓷材料因热应力过大而产生裂纹,实现高质量切割。在打孔方面,能够打出高精度的微孔,满足电子陶瓷、生物陶瓷等领域对微孔加工的需求。同时,利用激光对陶瓷表面进行改性,可改善其表面的润湿性、耐磨性等性能。