激光加工的关键技术
激光加工技术应用与发展
于比切割金属时功率较小的激光束 ，通过激光与材 化钨上加工几十微米的小孔 ， 在红 、 蓝宝石上加工几 料 的相互作用 ， 使材料局部熔化而粘结在一起 。 然而 百微米的深孔 以及金刚石拉丝模具 ，化学纤维的喷
《 装备制造技术＞ ） ２ ｏ １ ３ 年第 ４期
激光￣ ｊ ｎ － ｒ － ＿ 技 术应 用与发展
席大鹏 。 廖 敏
（ 湖北工业大学工程实训中心 ， 湖北 武昌 ４ ３ ０ ０ ６ ８）
摘 要： 激光加 工的应用技 术越来越广 泛 ， 就 需要 不断的提 高和 完善 ， 阐述 了几种常见 的激光加 工方 法和 应用 ， 以及在
质。 激光切割硬而脆的材料 ， 如玻璃 、 陶瓷等。 大量的 产品的防伪有特殊 的意义。全 固体紫外波段激光打 生产实践表 明， 切割金属时 ， 采用 同轴吹氧工艺 ， 可 标是近年来发展起来 的一项新技术 ，特别适用于金 以大大提高切割速度 。 ２ ． ２ 激 光焊接 激光焊接技术具有溶池净化效应 ，能纯净焊缝
属打标 ， 可实现亚微米打标 ， 已广泛用于微电子工业 和生 物工 程 。
利用激 光几乎 可以在 任何 材料 上打微型孔 ， 目
金属 ， 适用于相同和不同金属材料间的焊接。激光焊 前 以应用于火箭发动机和柴油机 的燃油喷嘴加工 ， 接能量密度高 ， 对高熔点 、 高反射率 、 高导热率和物 化学纤维喷丝板打孔 ，钟表及仪表中的宝石轴承打 理特性相差很大的金属焊接特别有利。 激光焊接 ， 用 孔 ， 高熔点金属钼板上加工微米量级孔径 ， 在硬质碳
我 国的 激 光 机 前 景 和 发 展 。
关键词 ： 激光加工 ； 技术； 应 用； 发展
中图分类号 ： Ｔ Ｎ ２ ４ ９
文献标识码 ： Ｂ
发动机 气膜孔 激光 加工方法
标题：发动机气膜孔激光加工方法探讨一、引言发动机气膜孔作为发动机燃烧室中的关键组成部分，对于燃烧效率和排放性能起着至关重要的作用。
而传统的气膜孔加工方式往往存在精度不高、效率低下的问题。
激光加工方法作为一种新兴的加工技术，为发动机气膜孔的加工提供了新的解决方案。
本文将从深度和广度的角度，探讨发动机气膜孔激光加工方法的相关内容，以期帮助读者全面理解并掌握这一技术。
二、发动机气膜孔激光加工方法的基本原理1. 激光加工技术的概念和特点激光加工是利用高能密度激光束对工件进行加工的一种先进加工技术。
其特点是具有高精度、高效率和无接触加工等优点，逐渐在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。
2. 发动机气膜孔加工的要求和挑战发动机气膜孔的加工要求精度高、孔径小、壁厚薄，并且需要在复杂曲面上进行加工，因此传统加工方法存在加工精度不高、废品率高等问题。
三、发动机气膜孔激光加工方法的技术实现1. 激光参数对气膜孔加工的影响激光参数包括激光功率、脉冲频率、激光束聚焦度等，这些参数对气膜孔加工的质量和效率有着重要的影响。
2. 高速激光成形技术在气膜孔加工中的应用高速激光成形技术是一种将高能密度激光束对工件表面进行快速熔融和凝固的技术，其在气膜孔加工中有着广泛的应用前景。
四、发动机气膜孔激光加工方法的优势和前景展望1. 优势激光加工方法能够实现对气膜孔的高精度加工，并且适用于各种材料的加工，具有较高的加工效率和加工质量。
2. 前景展望发动机气膜孔激光加工方法在提高发动机燃烧效率、降低排放和燃料消耗方面具有重要的应用价值，其未来将有望在航空发动机、汽车发动机等领域得到广泛应用。
结语通过对发动机气膜孔激光加工方法的深入探讨，我们可以看到激光加工技术在这一领域的重要作用和广阔前景。
未来，随着激光技术的不断发展和创新，相信发动机气膜孔激光加工方法将为发动机制造业带来更多的惊喜和突破。
个人观点和理解作为一种新兴的加工技术，激光加工方法具有广阔的应用前景，特别是在发动机气膜孔的加工领域。
激光加工原理
激光加工原理激光加工是将激光束照射到工件的表面，以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。
由于激光加工是无接触式加工，工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力，所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。
由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节，因此激光加工可应用到不同层面和范围上。
目前，公认的激光加工原理是两种：分别为激光热加工和光化学加工(又称冷加工)。
激光热加工指当激光束照射到物体表面时，引起快速加热，热力把对象的特性改变或把物料熔解蒸发。
热加工具有较高能量密度的激光束（它是集中的能量流），照射在被加工材料表面上，材料表面吸收激光能量，在照射区域内产生热激发过程，从而使材料表面（或涂层）温度上升，产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。
光化学加工指当激光束加于物体时，高密度能量光子引发或控制光化学反应的加工过程。
冷加工具有很高负荷能量的（紫外）光子，能够打断材料（特别是有机材料）或周围介质内的化学键，至使材料发生非热过程破坏。
这种冷加工在激光标记加工中具有特殊的意义，因为它不是热烧蚀，而是不产生“热损伤”副作用的、打断化学键的冷剥离，因而对被加工表面的里层和附近区域不产生加热或热变形等作用。
例如，电子工业中使用准分子激光器在基底材料上沉积化学物质薄膜，在半导体基片上开出狭窄的槽。
第一版激光加工简介激光加工是激光系统最常用的应用。
根据激光束与材料相互作用的机理，大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类。
激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等；光化学反应加工是指激光束照射到物体，借助高密度高能光子引发或控制光化学反应的加工过程。
包括光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。
由于激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性四大特性，因此就给激光加工带来一些其它加工方法所不具备的特性。
(完整word版)文献综述-激光加工
关于激光加工技术的文献综述*摘要：激光是20世纪的重大发明之一，因其具有单色性、相干性和平行性，特别适用于材料加工，激光加工是激光应用最有发展前途的领域。
本文主要论述了激光加工技术的发展历史、应用原理、关键技术、发展趋势及前景。
关键词：激光加工，历史，原理，技术，前景激光是最重大的发明之一，具有巨大的技术潜力。
它具有强度高、方向性好、单色性好的特点，因此特别适合进行材料加工。
[1]激光先进制造技术是最为广泛和活跃的激光应用领域之一,具有柔性、高效、高质量等综合优势,可应用于从计算机芯片到大型飞机、航空母舰等几乎所有的加工制造领域,在减量化、轻量化、再制造、节能、环保等方面发挥越来越重要作用。
[2]1.发展历史1960年，梅曼(T·Maiman)发明了第一台红宝石激光器，标志着量子光学由理论发展到技术工程。
1964年，帕特尔(C．Patel)发明了第一台CO2激光器；1965年，贝尔实验室发明了第一台YAG激光器。
1968年后高功率CO2激光器发展迅速，1971年出现了第一台商用1 kWCO2激光器。
激光加工用于工业生产，首先要有可靠稳定的、光束能量可调的、光束模式合适的激光器。
70年代初，YAG激光器开始作为微型件切割、焊接的重要光源，并逐步在生产中得到应用，如电子工业中的各种焊接、切割、退火及钟表行业中的打孔等。
70年代后期，电子、钟表工业中出现了正规的激光加工工艺。
尤其是集成电路的发展，迫切需要采用激光加工工艺提高其加工效率与质量，也助推了新的激光加工工艺的产生、发展和应用。
80年代，激光器质量又有了提高，其输出功率大幅提高：CO2激光器由几千瓦发展到上万瓦，YAG激光器由几百瓦发展到数千瓦；这些激光器均实现了连续运行和脉冲运行的工作方式；激光的模式从多模输出发展到基模或接近基模输出；光束发散角也达到几个毫弧度。
这样就更进一步推动了激光加工技术的普及与应用。
近年来，光纤激光器在技术上取得了巨大的发展，与传统的固体激光器相比较，具有很大的输出功率，光束质量好，转换效率高，柔性传输良好，使得光纤激光器在激光材料加工中具有很大吸引力。
激光加工
激光加工原理及工艺摘要:激光加工作为一种特种加工工艺，从20世纪60年代发展起来现在已是相当成熟的一种特种加工技术。
与传统加工工艺不同，激光加工是利用光的能量，经过透镜聚焦，在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工各种材料。
激光束具有强度高，密度大，可以在空气介质中加工各种材料，在现代工业加工行业中应用越来越广泛。
由于激光加工其本身的各种优点，包括激光功率密度大、应力和热变形小、加工速度快、加工精密等。
无与伦比的优势使激光加工在激光打孔，激光打标、激光切割、电子器件的微调、激光焊接、热处理以及激光存储等各个领域，得到越来越多的应用。
激光技术在现代工业中应用显示出来其独特的优越性，所以受到人们的广泛重视，应用激光的行业包括机械行业、电子行业、制衣皮革等等。
未来激光加工会得到更大的应用。
关键词: 特种加工激光加工辐射。
引言：激光技术是20世纪60年代初诞生的,而且迅速发展的一门高新技术,他的出现深化了人们对光的认识,扩展了光为人类服务的领域。
激光加工在工业领域加速了人们对传统加工的改造,为现代工业加工技术提供了新的手段。
激光加工具有以下优点:(1)激光束能量高度集中,加工区域小,因而热变形小。
(2)加工质量和精度高。
(3)工件不受尺寸和形状限制(4)不需要冷却介质,而且无污染,噪声小劳动强度低,效率高。
正文1。
激光加工的原理(1)激光的产生光的产生于光源内部原子的远动状态有关。
原子内的原子核与核外电子间存在着相互吸引与排斥。
电子按一定半径的轨道围绕原子核旋转,当原子吸引一定的外来能量或向外释放一定的能量时,核外电子的运动轨道半径将发生改变,即产生能级变化,并发出光。
激光就是由处于激发状态的原子,离子或分子受激辐射而发出的光。
产生的方式有自发辐射、受激吸收、受激辐射、离子数反转。
(2)激光的特性方向性好，强度高能量集中，单色性好，相干性好(3)加工的原理激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后能达到很高的能量密度的特性，依靠光热效应来加工各种材料。
激光焊接的工艺技术和性能特点介绍讲解
激光焊接的工艺技术和性能特点介绍激光焊接的工艺技术和性能特点一、激光焊接的工艺参数。
1、功率密度。
功率密度是激光加工中最关键的参数之一。
采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。
因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。
对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。
因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/cm2。
2、激光脉冲波形。
激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。
当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。
在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。
3、激光脉冲宽度。
脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。
4、离焦量对焊接质量的影响。
激光焊接通常需要一定的离做文章一，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。
离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。
离焦方式有两种：正离焦与负离焦。
焦平面位于工件上方为正离焦,反之为负离焦。
按几何光学理论，当正负离做文章一相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。
负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。
实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸汽，并以极高的速度喷射，发出耀眼的白光。
与此同时，高浓度汽体使液相金属运动至熔池边缘，在熔池中心形成凹陷。
当负离焦时，材料内部功率密度比表面还高，易形成更强的熔化、汽化，使光能向材料更深处传递。
所以在实际应用中，当要求熔深较大时，采用负离焦；焊接薄材料时，宜用正离焦。
、激光焊接工艺方法1、片与片间的焊接。
包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等 4种工艺方法。
激光切割技术论文
激光加工技术-----激光切割技术作者：0000贵州大学机械工程学院机制081班邮编：550000【摘要】激光加工技术是一种先进制造技术，而激光切割是激光加工应用领域的一部分，激光切割是当前世界上先进的切割工艺。
由于它具备精密制造、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等优点，所以在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题。
激光能切割大多数金属材料和非金属材料【关键词】激光切割的原理激光切割的分类及特点激光切割技术的应用[Abstract] The laser processing technology is a kind of advanced manufacturing technology, laser cutting is part of the laser processing applications, laser cutting is the current world advanced cut craft. Because it has precision manufacturing, flexible cutting, the heterogeneous type processing, once shaping, speed and higher efficiency, so in industrial production in solving many conventional method can not solve the problem. Laser can cut most metal materials and nonmetal materials .[Key words] Laser cutting the principle of laser cutting the classification and characteristics of laser cutting technology application .1.概述激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术。
激光切割技术论文
摘要激光切割是用激光精密切割金属、陶瓷、纸张的一种技术，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。
由于它具备精密制造、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等优点，所以在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题。
本文主要讲述了激光切割的原理、应用、发展历程以及国外发展现状。
并阐述了国外先进YAG固体激光切割机、光纤激光切割机和CO2激光切割机的参数特性。
深入了解了激光切割机。
通过对激光切割机的深入分析，掌握了现阶段激光切割机的前沿和发展水平，提高了学习机械工程前沿的能力。
关键词：激光切割技术、应用、优缺点、发展现状ABSTRACTLaser cutting is a technology that uses a laser to cut precise patterns in most all types of materials such as metal, ceramic, paper and so on. It can greatly reduce the processing time, reduce the processing cost and improve the quality.Because it has precision manufacturing, flexible cutting, the heterogeneous type processing, once shaping, speed and higher efficiency, so in industrial production in solving many conventional method can not solve the problem.This essay mainly talks about.the principles, applications, development process and the status of the overseas development of laser cutting,and also describes the advanced YAG solid-state laser cutting machine, laser cutting machine parameters and characteristics of the fiber CO2 laser cutting machine,to develop a greater understanding of the laser cutting machine.Through in-depth analysis of the laser cutting machine, we can master the level and the current development of cutting-edge laser cutting machine,and improve the learning ability of mechanical engineering frontier.Keywords: Laser cutting technology; Application; Advantages and Disadvantages; Development situation目录摘要 ............................................................................................................................................. ABSTRACT . (I)一．激光切割的简介 (1)1.1 定义 (1)1.2 类型 (1)1.3 应用 (3)1.4 激光切割的发展 (4)1.5 激光切割发展历史 (4)二．激光切割的工作原理及特性 (7)2.1 激光切割机的组成和工作原理 (7)2.1 激光切割机的特性 (8)三．国外研究现状 (10)3.1 国外总体发展现状 (10)3.2 德国通快（TRUMPF） (11)3.2.1大功率CO2 激光器（TruFlow） (12)3.2.2 TruFiber 系列光纤激光器 (13)3.3 瑞士百超（Bystronic） (15)3.3.1 产品简介 (15)3.3.2 性能分析 (17)3.4三维激光切割机 (18)3.3.1 二维和三维激光切割的区别 (18)3.3.2 三维激光切割 (19)3.4 其他实例 (20)参考文献 (22)一．激光切割的简介1.1 定义激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开[1]。
大功率半导体激光器合束技术及应用研究
大功率半导体激光束组合技术及其应用研究1.本文概述随着现代技术的发展，大功率半导体激光器在工业加工、医疗、通信等领域显示出巨大的潜力。
单个半导体激光器的输出功率往往难以满足这些领域的需求。
为此，出现了激光束组合技术，该技术将多个激光器的输出组合以实现更高功率的激光输出。
本文主要对大功率半导体激光器的合束技术进行了深入的研究和探索，分析了各种合束技术的原理、特点和应用场景，并对这些技术的未来发展进行了展望。
通过本研究，旨在为大功率半导体激光器的应用提供理论支持和实践指导，促进相关领域的技术进步。
2.半导体激光器的基本理论半导体激光器作为一种重要的光电子器件，其基本理论主要基于固态物理和量子力学。
半导体材料中的电子在受到光和电等外部刺激时会从低能级转变为高能级，形成非平衡电荷载流子。
当这些非平衡载流子通过辐射重新组合并返回到较低的能级时，它们会释放光子，产生激光。
半导体激光器的核心结构包括PN结，其中P型和N型半导体通过扩散形成PN结。
在PN结中，电子和空穴复合并释放能量。
当这种能量以光的形式释放时，就会形成激光。
激光的产生需要三个基本条件：粒子数反转、增益大于损耗和谐振腔的反馈效应。
粒子反转是指在较高能级上的粒子比在较低能级上的多的现象，这是产生激光的先决条件。
大于损耗的增益确保了光在谐振腔中的连续放大。
谐振腔的反馈效应使光在腔内多次反射和放大，最终形成高强度的激光输出。
半导体激光器的波长取决于其活性材料的能带结构。
通过选择不同的半导体材料或调整其组成，可以实现不同波长的激光输出。
通过改变谐振腔的结构和尺寸，还可以控制激光器的波长和输出特性。
在实际应用中，半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、可靠性好的优点，已广泛应用于通信、工业加工、医疗等领域。
随着技术的进步，半导体激光器将在更多的领域发挥重要作用。
3.激光光束组合技术原理高功率半导体激光束组合技术是将多个激光器的输出组合成一个高功率激光输出的技术。
激光技术在工业中的应用
激光技术在工业中的应用激光加工技术是集光学、机械学、电子学、计算机学等为一体的高技术,是激光应用最有发展前途的领域。
目前已开发出20多种激光加工技术,如雨后春笋般地应用于各个新工艺领域,如激光切割、激光打标、激光打孔、激光焊接、激光表面热处理、激光快速成型、激光清洗、激光冗余修正、激光退火、激光光刻与存储等。
激光加工技术的出现是对传统的加工工艺和加工方法具有重大影响的技术变革,很快被广泛应用于汽车、电子电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要行业,推动了工业的快速发展,并产生了巨大经济效益。
1激光加工技术在传统制造业中的应用（1）激光焊接：激光焊接是把激光聚焦成很细的高能量密度光束照射到工件上,使工件受热熔化,然后冷却得到焊缝。
激光焊缝熔深大,速度快,效率高激光焊缝窄,热影响区很小,工件变形也很小,可实现精密焊接激光焊缝结构均匀,晶粒很小,气孔少,夹杂缺陷少,在机械性能,抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。
激光焊接技术具有溶池净化效应,能纯净焊缝金属,适用于相同和不同金属材料间的焊接。
（2）激光切割：激光切割是利用激光束聚焦形成高功率密度的光斑,将材料快速加热至汽化温度,蒸发形成小孔洞,并使光束与材料相对移动,实现连续孔洞的窄切缝。
脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。
与计算机控制的自动设备结合,激光束具有无限的仿形切割能力,切割轨迹修改方便通过预先在计算机内设计,进行众多复杂零件整张板排料,可实现多零件同时切割,节省材料。
激光切割以其优越的性能成为现代工业应用中的第一大户。
在美国、德国、日本等发达国家,因其汽车工业的发达而使激光切割的使用比例达60%以上。
（3）激光打孔：激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点,已成为现代制造领域的关键技术之一。
目前,工业发达国家已将激光深微孔技术大规模地应用到飞机制造业、食品加工业、医药制造业等行业。
激光加工技术
激光加工技术__ __摘要:作为20世纪科学技术发展的主要标志和现代信息社会光电子技术的支柱之一，激光技术和激光产业的发展受到世界先进国家的高度重视。
本文论述了激光加工技术的主要内容，以与它的加工原理、特点与其应用。
关键词：激光技术特点应用1.引言激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门新兴科学，在材料加工方面，已逐步形成一种崭新的加工方法——激光加工〔Lasser Beam Machining 简称LBM〕。
由于激光加工不需要加工工具、而且加工速度快、表面变形小，可以加工各种材料，已经在生产实践中愈来愈多地显示了它的优越性，所以很受人们重视。
激光技术在我国经过30多年的发展，取得了上千项科技成果，许多已用于生产实践，激光加工设备产量平均每年以20％的速度增长，为传统产业的技术改造、提高产品质量解决了许多问题，如激光毛化纤技术正在宝钢、本钢等大型钢厂推广，将改变我国汽车覆盖件的钢板完全依赖进口的状态，激光标记机与激光焊接机的质量、功能、价格符合国内目前市场的需求，市场占有率达90％以上。
2.激光技术研究的主要内容〔1〕激光加工用大功率CO2和固体激光器与准分子激光器的引进机型研究，提高国产机水平；同时开发和研制专用配套的激光加工机床，提高激光器产品在生产线上稳定运行的周期，力争在国内建立较全面的加工用激光器的生产基地。
〔2〕建立激光加工设备参数的检测手段，并进行方法研究。
〔3〕激光切割技术研究。
〔4〕激光焊接技术研究。
〔5〕激光表面处理技术研究。
〔6〕激光加工光束质量与加工外围装置研究。
〔7〕择优支持2~3个国家级加工技术研究中心，开展激光加工工艺技术研究，重点是材料表面改性和热处理方面的研究和推广应用；开展激光快速成形技术的应用研究，拓宽激光应用领域。
3激光加工的原理和特点3.1．加工原理和特点1〕聚集后，光能转化为热能，几乎可以熔化、气化任何材料。
例如耐热合金、陶瓷、石英、金刚石等硬脆材料都能加工。
激光切割技术论文
激光切割技术论文激光切割技术论文激光切割技术论文【1】[摘要]随着我国技术的发展，激光切割技术得到不断发展，应用范围日益广泛。
本文主要是对激光切割技术的涵义、优点，国内外的发展现状及其数控激光切割技术的发展趋势进行分析论述，希望能够更好地了解应用激光切割技术。
[关键词]激光;激光技术;发展趋势激光技术是20世纪伟大的发明之一，自1960年第一台激光器问世以来，固体激光器、气体激光器、半导体激光器以及准分子激光器陆续诞生;激光不同于普通光源，它具有良好的单色性和相干性，很好的方向性，极高的能量密度，这些特点使得激光广泛地应用于各类机械加工领域，如激光切割、焊接、激光淬火、激光打标等等，而激光切割被认为是激光技术应用中最成熟的工艺。
下文将对激光切割技术的相关内容进行详细的论述。
一、激光切割的概述1.激光切割的涵义激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术，也是激光加工中应用最早、使用最多的加工方法。
激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹做相对运动，从而形成一定形状的切缝。
激光切割技术经过近几年的发展，广泛应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门中。
2.激光切割的优点激光切割技术具有以下优点：第一，精度高：定位精度0.05mm，重复定位精度0.02mm。
第二，切缝窄：激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度，材料很快加热至气化程度，蒸发形成孔洞。
随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。
切口宽度一般为0.10～0.20mm。
第三，切割面光滑：切割面无毛刺，切口表面粗糙度一般控制在Ra12.5以内。
第四，速度快：切割速度可达10m/min，最大定位速度可达70m/min，比线切割的速度快很多。
第五，切割质量好：无接触切割，切边受热影响很小，基本没有工件热变形，完全避免材料冲剪时形成的塌边，切缝一般不需要二次加工。
激光加工相对于传统加工手段的比较优势(一)
3、激光加工的高精度特性。激光切割机的切割技术与数控系统相配合，实现了生产加工过程的自动化。传统的加工手段存在精度难以提升的困难。
激光加工相对于传统加工手段的比较优势（一）
光纤激光切割机作为一项新型的切割技术，经激光切割机厂家的推出，便在金属钣材切割领域独领风骚，下面梅曼激光为大家解析一下激光切割技术与传统加工方式加工特点的区别。
1、激光光束具有很好的单色性、相干性、方向性、易于导向、聚焦、实现方向变换。相对于传统的加工手段而言，激光加工空间控制性和时间控制性很好，能与数控系统实现无缺陷配合，因此激光技术是一种信息化基础装备和先进的制造技术，与数控系统配合后可实现对复杂工件进行加工，生产效率高，加工质量稳定。
飞秒激光对单晶金刚石刀具表面的加工
飞秒激光对单晶金刚石刀具表面的加工1. 引言1.1 研究背景单晶金刚石作为硬度极高的材料，被广泛应用于刀具制造领域。
由于其表面特性的脆弱性和难加工性，传统的加工方法往往难以满足其高精度和高质量的加工需求。
随着飞秒激光技术的发展，其在材料加工中表现出了独特的优势。
飞秒激光具有极短的脉冲宽度和高能量密度，可以在纳米级别上对材料表面进行精细加工，同时几乎不产生热影响区，避免了材料的热变形和裂纹产生。
飞秒激光技术被认为是一种非常适合用于加工单晶金刚石刀具表面的方法。
通过对飞秒激光技术和单晶金刚石刀具的表面特性进行深入分析，可以找到最佳的加工参数和方法，实现对单晶金刚石刀具表面的高精度加工。
开展飞秒激光在单晶金刚石刀具表面加工中的研究具有重要的理论和应用意义。
本研究旨在探究飞秒激光在单晶金刚石刀具表面加工中的应用效果，为提高单晶金刚石刀具的加工质量和效率提供理论支持和技术指导。
1.2 研究目的单晶金刚石刀具在工业生产中具有广泛的应用，其表面质量对于刀具的性能和使用寿命具有重要影响。
传统的加工方法存在着加工精度低、加工效率低以及加工质量难以保障等问题。
本研究旨在探讨飞秒激光技术在单晶金刚石刀具表面加工中的应用效果，希望通过这项研究可以找到一种高效、高精度的加工方法，提高单晶金刚石刀具的表面质量和性能。
通过研究飞秒激光在单晶金刚石刀具加工中的影响因素，为进一步优化加工工艺提供理论依据。
本研究旨在为单晶金刚石刀具的加工技术提供新思路和方法，推动该领域的发展和进步。
2. 正文2.1 飞秒激光技术介绍飞秒激光是一种短脉冲、高能量的激光技术，其脉冲宽度在飞秒级别（1飞秒=10^-15秒）左右。
相比于传统的纳秒激光，飞秒激光具有更短的脉冲宽度和更高的能量密度，能够实现精细加工和微纳加工。
飞秒激光在材料加工领域有着广泛的应用，特别是在对硬脆材料进行微加工时表现出色。
飞秒激光的加工原理是利用短脉冲的高能量激光束，对材料表面产生极高的温度和压力，使其瞬间蒸发或产生等离子体，从而实现材料的去除和加工。
激光技术的应用
激光技术的应用
激光技术的应用
1、激光加工技术
激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工。
激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备，已成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。
热加工和冷加工均可应用在金属和非金属材料，进行切割，打孔，刻槽，标记等。
热加工金属材料进行焊接，表面处理，生产合金，切割均极有利。
冷加工则对光化学沉积，激光快速成形技术，激光刻蚀，掺染和氧化都很合适。
2、激光快速成型
用激光制造模型时用的材料是液态光敏树脂，它在吸收了紫外波段的激光能量后便发生凝固，变化成固体材料。
把要制造的模型编成程序，输入到计算机。
激光器输出来的激光束由计算机控制光路系统，使它在模型材料。
激光诱导蚀刻快速成型技术_概述及解释说明
激光诱导蚀刻快速成型技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述激光诱导蚀刻快速成型技术是一种先进的制造方法，通过利用高能激光束对材料表面进行精确的物理和化学处理，实现对复杂结构零件的快速制造。
这项技术在工业界引起了广泛关注，并被广泛应用于各个领域。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分来介绍激光诱导蚀刻快速成型技术。
首先在引言部分将简要介绍该技术的背景和重要性。
接下来，在第二部分中将详细解释这项技术的定义、原理以及其发展历程。
第三部分将探讨激光源与扫描系统、材料选择与准备工作以及制造参数优化与控制策略等关键技术与方法。
然后，我们将通过实际应用案例分析，包括制造行业中的运用、医疗领域中的应用实例以及航空航天及国防领域的实践案例，来说明该技术在不同领域的优势和应用前景。
最后，在结论部分总结概括了本文的主要内容，并展望了未来该技术的发展趋势和前景。
1.3 目的本文的目标是全面介绍激光诱导蚀刻快速成型技术，包括定义、原理、发展历程以及其在不同领域中的应用案例。
通过深入了解这项技术，我们可以认识到其重要性和潜力，在未来的制造业中推动其进一步发展并促进创新。
此外，本文还旨在为相关领域的研究人员和工程师提供指导，以便更好地应用和开发该技术。
2. 激光诱导蚀刻快速成型技术2.1 定义和原理激光诱导蚀刻快速成型技术（Laser-Induced Etching Rapid Prototyping，简称LIEP）是一种基于激光与材料相互作用的三维打印技术。
它通过控制激光在材料表面的扫描路径和能量分布来实现高精度、高效率的零件制造。
该技术基于激光束在材料表面聚焦产生局部加热，在材料与环境之间形成临界温度，使材料发生化学反应或物理改变。
这些反应或改变可以通过调整激光的功率、扫描速度和扫描路径等参数来精确控制。
同时，由于激光束可以非常准确地聚焦并扫描在材料表面，因此LIEP技术具有较高的空间分辨率和制造精度。
2.2 发展历程激光诱导蚀刻快速成型技术最早起源于20世纪90年代初期，随着激光器、计算机控制系统和材料研究的不断进步，该技术得到了快速发展。
激光加工技术简要介绍
题目激光加工技术简要介绍专业飞行器设计与工程学号1121820134学生刘闻激光加工技术简要介绍航天学院1218201 刘闻1121820134摘要：激光加工（Laser Beam Machining,简称LBM）是指利用能量密度非常高的激光束对工件进行加工的过程。
激光几乎能加工所有材料，例如，塑料、陶瓷、玻璃、金属、半导体材料、复合材料及生物、医用材料等。
关键字：激光加工原理现状应用发展趋势一、激光加工原理激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使材料熔化气化而进行穿孔、切割和焊接等的特种加工。
早期的激光加工由于功率较小，大多用于打小孔和微型焊接。
到20世纪70年代，随着大功率二氧化碳激光器、气体激光器加工原理高重复频率钇铝石榴石激光器的出现，以及对激光加工机理和工艺的深入研究，激光加工技术有了很大进展，使用范围随之扩大。
数千瓦的激光加工机已用于各种材料的高速切割、深熔焊接和材料热处理等方面。
各种专用的激光加工设备竞相出现，并与光电跟踪、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合，大大提高了激光加工机的自动化水平和使用功能。
固体激光器加工原理从激光器输出的高强度激光经过透镜聚焦到工件上，其焦点处的功率密度高达10(～10(瓦/厘米(，温度高达1万摄氏度以上，任何材料都会瞬时熔化、气化。
激光加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打孔和切割等加工的。
通常用于加工的激光器主要是固体激光器和气体激光器。
二、发展现状激光技术与原子能、半导体及计算机一起，是二十世纪最负盛名的四项重大发明。
激光作为上世纪发明的新光源，它具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点，已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。
据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫描仪，每年与激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。
我国激光产品主要应用于工业加工，占据了40%以上的市场空间。
激光加工作为激光系统最常用的应用，主要技术包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔、微加工及光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。
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二、激光加工的一般原理
激光加工大多基于光对非透明介质的热作用， 也即吸收光能引起的热效应。 因此， 激光 光束特性、材料对光的吸收作用和导热性等对激光加工有很大影响。
用于激光加工的激光束常用基模 (TEM00)，因为，它有轴对称的光强分布，能达到最佳 的激光束聚焦。当高斯光束入射到焦距为 f 的透镜面的光束截面半径为 ω ，则由短焦距透镜
这一章将主要论述激光加工及激光加工的关键技术——激光加工系统和激光加工技术。
第一节
激光加工
一、激光加工的概念和特点
激光加工是指激光束作用于物体的表面而引起物体形状的改变，
或物体性能改变的加工
过程。 是利用激烈的局部加热融化和气化材料产生 “自由电子的迅速释放， 然后与金属的离
子结构相互作用引起局部激烈声振子和声子”，结果产生了具有宽顶带辐射的“羽状烟柱”
非金属材料的反射率和吸收系数
则在很大的范围内变化。
因为金属表面层吸收的光能转化为热能，而热能又以热传的导热性对材料的加热影响很大。 根据热传导理论可以计算激光照射下被加工
材料表面的温度和内部的温度分布。 知道温度场分布对判断能进行什么加工提供依据。
例如
进行焊接必须达到材料的熔化温度， 而打孔、 切割一般必须达到汽化 ( 沸点 ) 温度。 长脉冲或
来说，在光学波段上有高的反射率 (70 ％一 95％ ) ，大的吸收系数 〔 105— 106／ cm)。一般认为
光在金属表面层里， 能量就被吸收掉了， 并把吸收的光能转化为热能， 使材料局部温度升高，
然后以热传导方式把热传到金属内部。 此外， 金属的反射率与金属的表面状况有关， 粗糙的
表面和有氧化物膜层的表面较之光滑表面有更小的反射率。
无噪声。由于光束的能量和光束的移动速度都是可以调节的， 因此可以实现各种加工的目的。
3．能穿过透光外壳对密封的内部材料进行加工；
4．加工精确度高，适用于自动化。 激光束易于导向、聚焦和发散。根据加工要求，可以得到不同的光斑尺寸和功率密度。
通过外光路系统可以使光束改变方向， 灵活的加工系统。
因而可以与数控机床、 机器人连接起来， 构成各种极
(3) 使用电加工的方式来加工一些小型的复杂零件
, 但所需使用的电极数量太多 , 准备电极
所需的时间大大加长了生产周期 , 并且生产成本很高。激光加工可以很好的解决这些加工难 题。而且生产周期短，生产成本低。
目前使用的激光加工工艺方法主要包括：切割、焊接、快速成型、打孔、打标、雕刻、 划线、表面处理等等。
1．光点小、能量集中、加工点位置以外的热影响小；
由于光束照射到物体的表面是局部的， 虽然加工部位的热量很大、 温度很高， 但移动速
度快，对非照射的部位没有什么影响．因此，其热影响区很小。
2．无接触加工，对工件不污染；
激光加工就是将激光束照射到加工物体的表面， 用以去除或熔化材料以及改变物体表面 性能从而达到加工的目的， 因此属于无接触加工。 其主要特点是无惰性， 因此其加工速度快、
刻槽、标记等。热加工对金属材料进行焊接、表面强化、切割均极有利；冷加工则对光化学
沉积、激光刻蚀、掺杂和氧化很合适。
激光热加工的光源主要采用红外激光器，如 CO2激光器、 CO激光器和 Nd： YAG激光器。
激光光化学反应加工的光源主要采用紫外激光器，如准分子激光器。
激光加工与其它方法比较，有如下的一些优越性；
连续激光正入射时，光点中央的温度值 T与被吸收的光功率、导热系数、表面吸收率之间的
关系为：
AP T
kr0
式中， A为表面吸收率， P为被表面吸收的光功率， r 0为光斑半径， k为导热系数。
在一个脉冲作用时间内，材料通过单位面积吸收，使深度为
h的材料温度升高到汽化所
需的能量 ( 未考虑传导、辐射等损耗 ) 为
率时，折射率和消光系数迅速增大，此时，激光被金属反射，吸收很少；在等离子频率附近
时，折射率出现一个极小值，而消光系数值单调下降，因此，
在等离子频率附近激光被较好
的吸收；激光频率继续上升，远大于等离子频率时，折射率迅速趋近于
1，而消光系数迅速
变为 0，因此，金属对激光是透明的。 事实上，金属对除了极高能紫外线和更高频的
第二章 激光加工的关键技术
在以往的生产加工过程中 , 经常会遇到下面这样的难题 : (1) 零件的形状既小又复杂 , 即便是用最小的刀具也无法进行理想的加工。 (2) 为了加工出微型的零件 , 不得不用很小的
铣刀、钻头等刀具 , 但刀具的寿命非常短 , 或者很容易断裂 , 很难保证零件的精度和一致性。
W h[Cs Tm T0 C p TB Tm Lm Lr ]
式中， T0是起始温度， Tm是熔化温度， TB是沸点温度， Cs是固体的比热． Cp是液体的比热， Lm和Lr分别是熔解热和汽化热， ρ是材料密度， h是孔的深度。 三、激光加工系统
激光加工系统主要包括激光发生器（简称激光器）、数控工作台（加工机床）和导光系 统（光束传输、聚集装置）、控制系统及检测系统。此外，还有冷水机组、气体（包括激光 工作气体和切割、焊接用辅助气体） 供应 （包括净化）站以及计算机辅助设计及编程等配套 设备。图是激光加工系统的示意图。
聚焦后，焦点处的光斑截面半径 ω 0’近似为
f
0
从而可以算出经透镜聚焦后焦平面上的功率密度。
如果激光是高阶横模， 光束具有非轴
对称结构， 光斑尺寸比基模显著增大， 在激光总功率相同的情况下， 焦点处的功率密度将减
小。 由于在大多数金属中． 等离子频率远大于阻尼因子， 因此， 在激光频率远小于等离子频
强烈的热效应。 按光与物质相互作用机理， 大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应
加工两类。 激光热加工系指激光束作用于物体所引起的快速热效应的各种加工过程；
激光光
化学反应加工系指激光束作用于物体， 借助高密度高能量光子引发或控制光化学反应的各种
加工过程，也称为冷加工。热加工和冷加工均可对金属材料和非金属材料进行切割、打孔、
x射线激光是透明的外，对其余辐射都是
不透明的； 而金属的等离子频率处于紫外到近红外波段， 因此．从近红外激光、可见激光到
紫外激光对金属加工较为有利； 对远红外激光， 金属儿乎是反射的， 因此对金属进行加工时，
若是用远红外激光， 就必须对表面采取必要的增强吸收的有效措施， 或者使用超高能激光束。 当光波照射在不透明物体表面时， 使一部分光被反射， 另一部分光被吸收。 对多数金属