VZ 成长学院-光纤激光对金属表面热效应的影响

2025-06-06

光纤打标原理：
-光纤激光加工的原理是基于热效应。光纤激光加工的核心是利用高能量密度的激光束照射材料，使其吸收光能并瞬间局部升温，从而产生熔化、汽化、热膨胀等物理现象。
-因此，热效应会对物体表面产生一定的影响。如果物体体积较大、壁厚较厚，产生的高温会很好地传导和散发，不会影响表面；相反，薄壁、小体积的产品在加工过程中需要考虑变形问题。

影响因素分为：
-材料特性：不同的金属具有不同的热膨胀系数，热膨胀系数越大，在相同的激光打标条件下产生的变形越大。例如，铝合金的热膨胀系数大于钢，这可能导致激光打标过程中变形相对较大。
-打标参数：激光功率越高，作用时间越长，金属表面吸收的热量越多，可能发生的变形越大；打标速度越快，热积累越少，变形也越小。
需要注意的问题：
1. 表面粗糙温度：以不锈钢材料为例，在常规光纤激光打标参数下，表面温度可达600℃-800℃。
2. 热效应引起的变形：一般来说，光纤激光打标产生的热效应会在金属表面产生微小的变形，通常在微米范围内。这种微小变形通常是由金属表面的局部热膨胀引起的，不会影响密封
*当需要精密打标时，建议使用MOPA激光。通过调节频率和脉冲宽度，采用中等频率和合理的脉冲宽度，可以有效控制热效应，解决表面损伤问题，更接近冷加工。
*需要单次深雕刻时，建议使用少模光纤（穿透力更强），结合合理的打标速度（理论上，降低打标速度可以获得深度，增加重复次数也可以增加深度，这并不符合激光打标的效率前提，在此不再赘述），在获得清晰打标的同时，将热效应控制在合理的范围内。