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§第一节 穿钢断铁的利器(第2页)

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本来太阳光照到的地方就热,这个点又是太阳光经过透镜而集中的地方,那就更热了,这个点就会被烤焦,甚至会着起火来。

正是由于这个缘故,人们把放大镜叫做“火镜”

,而把光线会聚、使物体烤焦的点叫做透镜的焦点。

从这里,我们可以想到,激光的亮度比太阳的亮度要高几十万倍至几百万倍,而且,激光本身的定向性就极好,如果再采取光学方法加以聚焦的话,那不是很容易得到温度极高的光束,一种用来烧穿一切材料的光束吗?

那么,为什么说“激光打孔”

呢?

根据研究,功率密度极高的聚焦激光束“打”

在工件上,在工件上极小的区域内产生上万度的高温,使工件表面材料急剧熔化,从而迅速汽化蒸发。

在千分之几秒的瞬间,犹如产生了一次微型的爆炸,汽化的物质以比声速还快的速度喷射出来,产生一缕青烟。

物质喷射的反冲力在工件内部形成一个强有力的冲击波,在冲击波的作用下,工件就被打出了一个孔。

因此,这个孔确实是“打”

出来的。

现代工业技术使用耐熔的硬质材料越来越多,而要在这样的材料上打出极细小的孔,成为机械加工中的技术难题。

例如,生产化学纤维用的“喷丝头”

,就是机械加工“难啃的骨头”

在我们的生活中,化学纤维衣物和织品日益增多,涤棉、腈纶、涤纶、锦纶、尼龙名目繁多的化学纤维衣服、被褥、窗帘和袜子等。

在这些化学纤维的织物中,纤维丝都是比头发还要细的。

生产这些化学纤维,需要有一种喷丝头,就像浇花水壶的喷头或淋浴器的喷头那样。

这种化学纤维喷丝头,是用难熔的硬质合金制成的,直径约为10厘米,在这么大一块金属圆盘上要打出10000多个直径只有0.06毫米的小孔,而且小孔直径的大小要一样。

如果小孔有的大,有的小,那么,从喷丝头“喷”

出来的化学纤维就会粗细不均匀,那就是一堆废品。

要在那么一块圆盘上密密麻麻地打出10000多个要求严格的小孔,如果采取机械加工的方法,需要四五个熟练工人干七八天才能完成,而采用激光打孔的方法,只需要2小时就完成了。

而且,机械加工方法很难保证小孔大小一致,激光打孔却可以完全保证质量,还省去大量的检验时间。

激光打孔,通常采用重复脉冲式固体激光器,聚焦的激光束所到之处,一缕青烟升起,小孔即时出现。

在各种硬度很高的金属或非金属材料、元件上,打出十分细微的小孔,直径几十微米的,甚至只有几微米的。

例如,钟表的宝石轴承,金刚石拉丝模具,锅炉和发动机使用的硬质合金喷油嘴,喷气发动机上用的涡轮导向叶片,电子束喷枪,以及陶瓷、玻璃、橡胶和塑料等制品,都可以利用激光来打孔。

激光打孔的第一个特点是精确。

激光打孔采用光学瞄准,定位精度高,打出来的孔位置准确,孔形十分好。

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