金屬材料激光加工過程中的四大階段

在使用激光打標機加工金屬工件時，其加工過程總體上為激光束在加工金屬表面進行聚焦，金屬材料吸收能量溫度升高發生液化或氣化。在加工過程中，受熱而產生的金屬蒸氣會在加工位置處產生高壓，在壓力的作用下加工區域的金屬液體和氣體會向外噴出，凝固在加工位置附近。具體而言該過程可以劃分為以下4個階段。

1，激光加熱

激光束首先在金屬工件表面進行聚焦形成激光光斑，由菲涅爾吸收原理可知，在距離金屬材料加工表面幾納米深度的位置處激光能量進行聚集。金屬中的自由電子開始吸收光子能量進而與金屬晶格發生碰撞，產生晶格熱能，金屬材料表面溫度升高。

2，表面熔化和氣化

隨著激光加工處溫度上升，加工表面材料出現熔化層，熔化層下為熱影響區。此階段激光能量逐漸進入到金屬材料的更深處，被加工處材料逐漸會被氣化，金屬層更快的暴露出來。新的金屬材料裸露層會加速對激光能量的吸收，熱影響區的金屬升溫進行熔化進而轉化為新的熔化層，而相對應的，新的熱影響區繼續向下移動。

3，材料排出

激光打標機加工過程中由于加工區域內部金屬溫度逐漸升高，被加工金屬材料逐漸出現液化、氣化現象，加工區域內部壓力增大，產生一個向外的作用力，進而將氣化的金屬蒸氣和液化的金屬液體從加工區域內部噴射出來，擴散到加工區域周圍。

4，重新凝固

激光加工過程中加工區域內部液化和氣化的金屬材料在高壓作用下被噴射出來，離開加工區域內部的金屬材料會聚集在加工區域周圍。由于加工區域周圍部分的溫度小于加工區域內部的溫度，被噴射出來的金屬材料開始進行凝固，逐漸形成新的微觀表面結構。

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