一、激光加工機(jī)床：革命性的制造技術(shù)

激光加工機(jī)床定義

激光加工機(jī)床是一種利用激光技術(shù)進(jìn)行材料處理和制造的設(shè)備。與傳統(tǒng)機(jī)床相比，激光加工機(jī)床模式更為靈活，具有更高的精度和效率。它采用激光束來切割、焊接、打孔、雕刻和熔化材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、電子通信、醫(yī)療設(shè)備等行業(yè)。

激光加工機(jī)床的工作原理

激光加工機(jī)床利用激光器產(chǎn)生的高能光束集中到工件上，使工件表面達(dá)到高溫，從而將其切割、雕刻或熔化。激光加工機(jī)床可以通過控制激光束的光束直徑、功率密度和掃描速度來實(shí)現(xiàn)不同的加工效果。

激光加工機(jī)床的優(yōu)勢

激光加工機(jī)床相對于傳統(tǒng)機(jī)械加工具有以下幾個顯著優(yōu)勢：

• 高精度：激光加工機(jī)床具有極高的加工精度，可達(dá)到微米級別。這對于一些對加工精度要求較高的行業(yè)非常重要。
• 非接觸式加工：激光加工機(jī)床不需要與工件直接接觸，因此可避免因刀具磨損和機(jī)械振動而引起的問題。
• 適應(yīng)性廣：激光加工機(jī)床適用于各種材料，如金屬、塑料、陶瓷等，且不會對工件產(chǎn)生熱變形。
• 工藝靈活：激光加工機(jī)床可根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行調(diào)整，因此可用于各種加工需求，如切割、雕刻、打孔等。
• 高效率：激光加工機(jī)床加工速度快，節(jié)省了生產(chǎn)時間和人力成本。

激光加工機(jī)床的應(yīng)用領(lǐng)域

激光加工機(jī)床在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用：

• 航空航天：用于航空發(fā)動機(jī)零部件的切割、焊接和打孔。
• 汽車制造：用于汽車車身鈑金的激光切割和焊接，提高生產(chǎn)效率。
• 電子通信：用于電子元器件的刻印和焊接，確保高質(zhì)量的產(chǎn)品。
• 醫(yī)療設(shè)備：用于生物材料的切割和打孔，制造高精度的醫(yī)療器械。

結(jié)語

激光加工機(jī)床是一種革命性的制造技術(shù)，具有高精度、非接觸式加工、適應(yīng)性廣、工藝靈活和高效率的優(yōu)勢。它在航空航天、汽車制造、電子通信和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，激光加工機(jī)床將在制造業(yè)中扮演更加重要的角色。

感謝您閱讀本文，相信通過了解激光加工機(jī)床，您對于這一制造技術(shù)的重要性和應(yīng)用領(lǐng)域有了更深入的了解。

二、如何判斷一個零件是普通機(jī)床加工，還是專門化機(jī)床加工，還是專用機(jī)床加工的？

這個比較簡單，看你工件的數(shù)量和價值，比如像汽車發(fā)動機(jī)這樣的話，肯定是專機(jī)，如果工件價值遠(yuǎn)大于機(jī)床那肯定也是專機(jī)

除此外都可以用萬能機(jī)床

三、激光機(jī)床加工3mm要用多少功率？

切割3mm的鋼板, 不同的切割機(jī)使用的功率都不同。看你是使用什么激光機(jī)。YAG激光切割機(jī)600w的，CO2激光切割機(jī)1000w的，光纖激光切割機(jī)300w的，都能夠切割3mm鋼板。其實(shí)功率再小也是可以的只是效率高低的問題。

四、機(jī)床加工精度？

0.002只是說給外行聽的，格力能做到0.02都沒可能。格力造機(jī)床才幾年？真正的高精度數(shù)控機(jī)床是需要時間沉淀的。參考德國哈默五軸加工中心，世界一流品牌，加工零件也才勉強(qiáng)能做到0.005～0.01之間的精度。五軸精度并不是指單根軸精度，比如x軸精度0.002，那這臺機(jī)器的精度就是0.002嗎？錯，五軸精度應(yīng)該是三直線軸精度+兩旋轉(zhuǎn)軸精度=真正精度。假如每根軸誤差都在0.002，五軸精度累計誤差會比0.002高的多。

格力機(jī)床肯定有沒自己的核心技術(shù)，充其量就是個組裝機(jī)，核心部件以及數(shù)控系統(tǒng)必定進(jìn)口，自己做個鈑金外殼貼個格力的logo就算自主研發(fā)了。

至于能不能排第一？… 國內(nèi)也就北京精雕好一些。其他品牌的國產(chǎn)五軸，就好比每個學(xué)校的倒數(shù)第一名，你把這些人拉出來排名沒有任何意義。都是學(xué)校成績最差的，在最差的人中排第一又如何？

附單位的德國進(jìn)口哈默五軸

五、請問機(jī)床加工中，怎么區(qū)分精加工和粗加工呢？

零件表面質(zhì)量要求高，公差要求高的，切削量大的，都要求分粗精兩次加工。需要精加工的零件當(dāng)然要留余量。

六、激光屬于機(jī)床嗎？

激光是一種純度最高的光，是人造的。不是機(jī)械設(shè)備，所以激光不屬于機(jī)床。

七、激光切割加工 前景如何？

激光切割和線材成型是鎳鈦諾醫(yī)療器械制造中最常用的兩種工藝。本研究探討了在最終表面處理步驟中去除的材料量的變化如何影響 Z 型支架的耐腐蝕性，這些支架要么是從管上激光切割的，要么是從金屬絲上定型的。所有部件都經(jīng)過典型的熱處理工藝，以達(dá)到 25±5 C 的奧氏體完成溫度 (Af)，隨后采用電化學(xué)鈍化工藝進(jìn)行后處理。記錄后處理過程中的總重量損失，并調(diào)整過程以創(chuàng)建重量損失量小于 5%、小于 10% 和小于 25% 的組。然后將零件壓接至 6 毫米，并允許膨脹回其原始直徑。腐蝕測試結(jié)果表明，平均而言，隨著材料去除量的增加，兩組 Z 型支架的腐蝕擊穿電位均有所增加，標(biāo)準(zhǔn)偏差也有所降低。此外，與激光切割 Z 型支架相比，線形 Z 型支架需要的材料去除量更少，以實(shí)現(xiàn)高耐腐蝕性。最后，對線形 Z 型支架進(jìn)行的 7 天鎳離子釋放測試顯示，從低體重減輕組每天浸出的 0.0132 毫克鎳急劇減少到中等和高度減輕組的大約 0.001 毫克/天。

一、簡介

鎳鈦合金是一種由接近等量的鎳和鈦組成的金屬合金。它表現(xiàn)出非常獨(dú)特的性能，包括熱彈性、耐腐蝕性和生物相容性，使鎳鈦合金成為生物醫(yī)學(xué)設(shè)備的最佳候選材料。利用鎳鈦合金的超彈性和形狀記憶特性所需的加工過程包括在最常見的400至600℃的溫度下進(jìn)行短時間的熱處理（2-10分鐘）。這些熱處理在鎳鈦合金上形成一種氧化物，從而改變了合金的表面化學(xué)性質(zhì)和隨后的生物相容性。

鎳鈦合金醫(yī)療設(shè)備的生物相容性一直是人們關(guān)注的問題，因?yàn)橐阎辖鹬械逆囋鼐哂卸拘浴re′panier等人進(jìn)行的研究表明，通過利用適當(dāng)?shù)拟g化技術(shù)，如電拋光，可以大大改善鎳鈦合金的耐腐蝕性。更多的研究已經(jīng)證明，電拋光在許多生物液體中具有出色的耐腐蝕性，以及在漢克斯生理溶液中進(jìn)行的長期浸泡測試中有限的鎳離子釋放。正因?yàn)槿绱耍姃伖猬F(xiàn)在被認(rèn)為是鎳鈦合金醫(yī)療設(shè)備鈍化的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

在進(jìn)行了全面的文獻(xiàn)審查后，似乎在電化學(xué)鈍化過程中去除的材料數(shù)量與設(shè)備的生物相容性之間建立聯(lián)系的研究有限。此外，盡管眾所周知，鎳鈦合金醫(yī)療設(shè)備現(xiàn)在是利用激光切割以及線成型工藝制造的，但很少有研究用來研究不同的后處理?xiàng)l件是否是實(shí)現(xiàn)可比的腐蝕結(jié)果所必需的。

這項(xiàng)研究試圖確定在鎳鈦合金醫(yī)療設(shè)備的后處理過程中，材料的去除量是否對其耐腐蝕性和生物相容性有直接影響。還將探討如何修改這些鈍化過程，以實(shí)現(xiàn)激光切割和線型Z型支架的類似生物相容性特征。

二、實(shí)驗(yàn)方法

2.1 材料

本研究中評估的激光切割和金屬絲形式的Z型支架采用了超彈性鎳鈦合金地面管和含鎳50.8 at.%的光亮金屬絲。壁厚為0.455毫米的鎳鈦合金管被激光切割成一般的Z形支架圖案。然后，使用典型的支架擴(kuò)張工藝，包括在心軸上進(jìn)行多次熱處理，以達(dá)到28毫米的最終外徑，對切割后的裝置進(jìn)行擴(kuò)張。加入一個調(diào)整步驟，將Af增加到25±5℃。線形Z型支架是用0.450毫米的金屬絲制造的。線狀體在夾具上的形狀設(shè)置與激光切割設(shè)備的工藝條件相似，以達(dá)到相同的最終外徑和Af溫度。激光切割和線狀Z型支架都經(jīng)歷了不同程度的電化學(xué)鈍化過程，以形成重量損失低于5%、低于10%和低于25%的組。鈍化過程結(jié)束后，將支架壓在一個6毫米的針上，讓其恢復(fù)到原來的直徑，以模擬被裝入輸送系統(tǒng)并隨后展開。

2.2 腐蝕測試

根據(jù)ASTM F2129-08標(biāo)準(zhǔn)，使用EG&G Princeton Applied Research 273A型恒電位儀進(jìn)行恒電位極化腐蝕測試。該恒電位儀由一臺裝有Electrochemistry PowerSuite腐蝕測試軟件的計算機(jī)控制。飽和甘汞電極（SCE）被用作電位的參考電極，而兩個鉑金輔助電極被用作反電極。所有的樣品都在一個適當(dāng)?shù)臉O化池中進(jìn)行測試，極化池中充滿了PH值為7.4的磷酸鹽緩沖鹽水（PBS）溶液。水浴保持測試溶液的溫度為37±1℃。在浸泡測試樣品之前，PBS被去水30分鐘，在整個測試過程中也是如此。開路電位（OCP）被監(jiān)測了1小時，然后以0.167 mV/s的電壓掃描率對樣品進(jìn)行極化。反向掃描被放棄，以定位任何坑的起始點(diǎn)。每個被測試的器件都由其靜止電位（Er）和擊穿電位（Eb）來表征。如果器件在腐蝕測試期間沒有經(jīng)歷點(diǎn)蝕，而是在氧化層沒有被擊穿的情況下達(dá)到了氧氣演化，則記錄Eox ev。對于激光切割和線狀Z型支架，每個失重組都有三到十二個樣品進(jìn)行腐蝕測試。對于那些分解值范圍大的組別，樣本量增加，以確定是否有異常值。然后在MiniTab中使用擊穿電位和氧進(jìn)化電位創(chuàng)建箱形圖。

2.3 表面特征分析

在Quanta200 3D DB Magnum掃描電子顯微鏡（SEM）下對Z型支架進(jìn)行了成像，以區(qū)分額外的加工如何影響激光切割和線型裝置的表面特征。此外，每個減重組中的一個線狀Z型支架的氧化層厚度用奧杰電子能譜（AES）進(jìn)行了表征。

2.4 鎳離子釋放試驗(yàn)

將每個減重組的三個線狀樣品放在適量的PBS溶液中。溶液的體積是這樣的：每暴露1平方厘米的表面積就有1毫升的溶液，這樣樣品就被完全浸入。在37攝氏度的靜態(tài)條件下，讓這些裝置在PBS中浸泡7天。在7天結(jié)束時，用ICP-MS儀器對樣品中釋放的鎳的數(shù)量進(jìn)行量化。

三、結(jié)果與討論

經(jīng)過后處理且重量損失小于 5% 的激光切割 Z 型支架表現(xiàn)出廣泛的腐蝕值，導(dǎo)致平均擊穿電位為 630 mV v. SCE，標(biāo)準(zhǔn)偏差為 319 mV v. SCE。這一組中的三個器件根本沒有經(jīng)歷擊穿。該組共測試了9個樣品，沒有一個數(shù)值是異常值。小于10%的重量損失組的平均擊穿電位為609mV.v.SCE，12個器件中的8個達(dá)到了氧氣演化，而氧化層沒有擊穿。失重最高組的三個激光切割的Z型支架都沒有導(dǎo)致任何腐蝕損壞。表1總結(jié)了激光切割Z型支架的腐蝕參數(shù)。一般來說，隨著鈍化過程中更多材料的去除，激光切割的Z型支架的平均擊穿電位增加，腐蝕擊穿值的標(biāo)準(zhǔn)偏差減少。

表1 激光切割Z型支架的腐蝕參數(shù)

線形Z型支架的耐腐蝕性也隨著后加工失重的增加而增加，與激光切割Z型支架的趨勢相同。圖1顯示了線型Z型支架組的典型極化曲線。

圖1 用低、中、高失重量制造的線狀Z型支架的典型極化曲線。平均而言，抗腐蝕能力隨著失重量的增加而增加。在激光切割的Z型支架上也觀察到類似的趨勢

低重量損失組的所有支架均出現(xiàn)點(diǎn)蝕，平均擊穿電位為 176 mV v. SCE，高重量損失組的所有三個裝置均達(dá)到氧氣釋放而氧化層未擊穿。重量損失低于10%的組別中，六個設(shè)備中有五個達(dá)到了氧氣進(jìn)化。其中一個支架在597 mV v. SCE時出現(xiàn)點(diǎn)蝕。由于樣本量小，不能確認(rèn)這是一個真實(shí)的結(jié)果還是一個異常值。表2總結(jié)了線狀Z型支架的腐蝕結(jié)果。

表2 線形Z型支架的腐蝕參數(shù)

盡管隨著材料去除量的增加，耐腐蝕性能增加的總體趨勢適用于激光切割和金屬絲形式的Z型支架，但在結(jié)果中仍有一些重要的差異需要注意。圖2和圖3是箱形圖，分別說明了激光切割和線切割產(chǎn)品形式在每個重量損失組中的腐蝕結(jié)果的變化。擊穿電位（Eb）和氧進(jìn)化電位（Eox ev）都包括在箱形圖中。

圖2 腐蝕結(jié)果的變化與激光切割Z型支架的重量損失的關(guān)系。該數(shù)據(jù)包括擊穿電位和氧進(jìn)化電位。

圖3 腐蝕結(jié)果的變化與線型Z型支架的重量損失的關(guān)系。該數(shù)據(jù)包括擊穿電位和氧進(jìn)化電位。

激光切割的Z型支架在低度和中度失重組中的腐蝕值變化更大，而線型裝置則不然。在將材料重量損失增加到25%以下后，兩種產(chǎn)品形式的變異性明顯下降。此外，我們發(fā)現(xiàn)，除了一個基準(zhǔn)點(diǎn)之外，線型Z型支架比激光切割裝置需要更少的材料去除量來持續(xù)實(shí)現(xiàn)氧氣進(jìn)化。由于這兩個設(shè)備的制造過程在各個方面都是平行的，從形狀設(shè)置到鈍化，這種差異必須與激光切割過程有關(guān)。眾所周知，激光切割會產(chǎn)生重鑄材料的熱影響區(qū)（HAZ），如果沒有完全去除，會導(dǎo)致不良的疲勞結(jié)果。這項(xiàng)研究表明，如果沒有完全溶解，熱影響區(qū)也可能在設(shè)備的腐蝕和生物相容性的退化中起到一定作用。計劃在這一領(lǐng)域進(jìn)行進(jìn)一步研究，以確定在改變加工后的失重量后，究竟還有多少HAZ。

對激光切割和線狀Z型支架的SEM分析也顯示了兩種產(chǎn)品形式在經(jīng)過不同程度的后處理后，其表面狀況的顯著差異。圖4顯示了一系列的SEM圖像，描述了激光切割裝置的外部和側(cè)面是如何隨著材料的去除而變得光滑的。由于激光切割通過創(chuàng)造一個HAZ區(qū)域來改變支架的側(cè)壁，側(cè)壁比在簡單的線狀裝置上觀察到的要粗糙得多。即使在中等程度的減重下，盡管Z型支架的外表面看起來很光滑，但切割后的側(cè)壁仍然表現(xiàn)出大量的粗糙度。

圖4 掃描電子顯微鏡圖像顯示了激光切割的Z型支架的側(cè)面和外表面，電化學(xué)處理（a）<5%，（b）<10%，和（c）<25%的重量損失

圖5顯示了線狀Z型支架的類似圖像進(jìn)展情況。對于這些裝置，通過額外的后處理，線材表面的拉絲線被平滑掉了。因?yàn)槔z線在金屬絲的圓周上是一致的，而不是像激光切割Z型支架那樣只存在于設(shè)備的一個面上，所以即使在中等重量損失的情況下，更均勻的處理也是可能的。激光切割和金屬絲成型裝置的表面狀況與觀察到的腐蝕值的差異有很大關(guān)系。更光滑的表面處理似乎導(dǎo)致了更高的耐腐蝕性。

圖5 掃描電子顯微鏡圖像顯示線狀Z型支架的電化學(xué)處理，(a)重量損失<5%，(b)<10%，(c)<25%。

對線狀Z型支架進(jìn)行了額外的特征研究，以了解氧化層厚度和生物相容性如何受到材料去除量的影響。AES深度剖析顯示，與中、高失重組相比，低失重組的氧化層明顯更厚。鎳離子釋放數(shù)據(jù)也遵循類似的趨勢，<5%失重組的設(shè)備每天浸出的鎳比其他兩個失重組多10倍。表3提供了實(shí)際的氧化層厚度和鎳離子釋放測量值。本研究發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)與Clarke等人報告的結(jié)果一致，后者也表明，鎳鈦合金上較厚的氧化物導(dǎo)致在浸泡測試期間從裝置中浸出的鎳數(shù)量增加。以前對鎳鈦合金氧化的研究也顯示，較厚的氧化物往往是多孔的和不均勻的，這可能為鎳擴(kuò)散到表面提供了途徑。將對激光切割的Z型支架上形成的表面氧化物及其對鎳浸出的敏感性進(jìn)行進(jìn)一步的特征分析，以確定是否觀察到類似的結(jié)果。

表3 氧化物厚度和鎳離子釋放數(shù)據(jù)

人們懷疑，更大量的重量損失會導(dǎo)致更高和更一致的耐腐蝕性，因?yàn)樵诒砻嫔闲纬闪烁鶆虻牟缓嚨难趸瘜印Ｒ郧暗难芯勘砻鳎瑸榱耸规団伜辖疬_(dá)到卓越的耐腐蝕性，氧化層的均勻性是極為關(guān)鍵的。眾所周知，對鎳鈦合金的典型熱處理，如本研究中進(jìn)行的熱處理，會產(chǎn)生一層外層的氧化鈦，在其下面是混合氧化物和富鎳相的層。如果在后處理過程中沒有去除足夠的材料，鎳的區(qū)域可能會暴露在測試溶液中，導(dǎo)致較低的擊穿電位，以及鎳離子釋放。此外，不均勻和厚的表面氧化層，如圖4(a)和(b)中激光切割的側(cè)壁上觀察到的那些，也更容易在模擬壓接和部署這些支架的過程中出現(xiàn)裂紋。鈍化過程中產(chǎn)生的較薄的氧化物更純凈、更具保護(hù)性，并且在受力時具有彎曲的能力，從而具有特殊的生物相容性。

四、結(jié)論

本研究考察了從激光切割或金屬絲成型的鎳鈦合金裝置中去除的材料數(shù)量與每個裝置的生物相容性之間的重要關(guān)系。在這兩種情況下，制造的Z型支架的腐蝕行為都得到了改善，并且與較高的減重量更加一致。我們還發(fā)現(xiàn)，線型Z型支架比激光切割的同類產(chǎn)品需要更少的材料去除，因?yàn)椴恍枰コ鼿AZ。對線型Z型支架的進(jìn)一步表征顯示，更多的材料去除導(dǎo)致了更薄、更均勻的氧化層，在生理溶液中浸泡7天時釋放的鎳離子更少。基于這些結(jié)果，在優(yōu)化線型或激光切割植入裝置的工藝時，必須去除足夠的材料，以提高對局部腐蝕（點(diǎn)蝕）的抵抗力，并盡量減少鎳離子釋放。雖然已經(jīng)提供了一般的減重指南，但應(yīng)始終對完成的裝置進(jìn)行腐蝕測試，以確保一致的耐腐蝕性。

富臨塑膠專注供應(yīng)植入級鎳鈦合金材料：

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八、齒輪加工不能用哪種機(jī)床加工？

齒輪加工不能用普通機(jī)床加工，用滾齒機(jī)丶插齒機(jī)丶磨齒機(jī)加工。

九、機(jī)床切削加工橡膠材質(zhì)，如何加工？

車床加工優(yōu)力膠用用手磨刀。開個排削槽，前、后角盡量大，刀中心要高于工件中心，預(yù)防爬刀，不要高轉(zhuǎn)速，加工時要拽著屑。

優(yōu)力膠，又稱聚氨酯PU彈性體，是一種具有強(qiáng)度好，壓縮變形小。介于塑料和橡膠之間的一種新型材料，具有塑料的剛性，又有橡膠的彈性。是目前用的比較廣泛的，替代橡膠。優(yōu)力膠是聚氨酯棒/板的另一種叫法。

車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。

十、激光機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的區(qū)別？

雕刻方式不同。

激光機(jī)床利用激光源作為雕刻能量進(jìn)行雕刻，即使用激光熔化或燒化的方法雕刻。

數(shù)控機(jī)床是用數(shù)字技術(shù)控制刀具或激光頭和超聲波頭進(jìn)行雕刻的。