第4章 激光切割与打孔
激光切割操作教程
激光切割操作教程一、激光切割操作前的准备工作在进行激光切割之前，需要做好以下的准备工作。
1. 检查激光切割机是否正常工作。
确保设备没有故障并且所有安全设备都齐全。
2. 清洁工作区。
将操作区域清理干净，确保没有杂物和其他障碍物。
3. 准备所需材料。
根据切割需求，准备好要切割的材料，并确保其符合激光切割机的要求。
二、激光切割的基本操作步骤了解了准备工作后，接下来是进行激光切割的基本操作步骤。
1. 打开激光切割机电源，并将机器预热。
根据设备规格，预热时间可能会有所不同，一般为数分钟。
2. 导入切割图形文件。
使用激光切割机软件导入要切割的图形文件，并进行必要的编辑和调整。
3. 设置切割参数。
根据所使用的材料和切割要求，设置适合的激光功率、速度和焦距等切割参数。
4. 调整切割位置。
将要切割的材料放置在切割台上，并根据需要进行调整，确保切割位置准确。
5. 启动激光切割机。
在确认一切就绪后，按下启动按钮，开始进行切割。
6. 监控切割过程。
在切割过程中，密切观察激光切割机的运行状态，确保一切正常。
7. 完成切割后的处理。
切割完成后，根据需要对切割好的材料进行后续处理，如去除余料等。
三、激光切割注意事项1. 安全操作。
激光切割是一项较为危险的操作，必须严格遵循操作规程，佩戴好个人防护设备。
2. 避免照射眼睛。
切勿直视激光束，以免对眼睛造成伤害。
3. 控制切割速度。
过快的切割速度可能导致切割质量下降，而过慢的切割速度则可能引起过度热量造成材料变形。
4. 定期维护保养。
定期清洁和保养激光切割机，以确保其正常运行和延长设备寿命。
5. 避免切割有毒材料。
切割有毒材料时需要采取额外的防护措施，避免对操作者和环境造成危害。
以上就是激光切割操作的主要步骤和注意事项。
通过正确的操作和严格的安全措施，可以保证激光切割的效果和安全性。
记住，切割过程中一定要保持专注，并时刻注意激光切割机的工作状态。
精密加工第4章 电化学加工
3）电极极化
平衡电极电位是没有电流通过电极时的情况, 当有电流通过时,电极的平衡状态遭到破坏,使阳极 的电极电位向正移(代数值增大),阴极的电极电位 向负移(代数值减小),这种电极电位偏离了无电流 通过电极的电极电位情况称为电极极化. 极化后的电极电位与平衡电位的差值称为超电位 (过电位). i
1 2 电极极化曲线 -V 电位 +V i-电流密度;1-阴极;2-阳极
据电化学加工原理，可将电化学加工分为三类：
利用阳极溶解
电解：通过电化学反应从工件表面去除金属． 电解抛光：通过电化学反应从工件表面去除金属毛刺．
利用阴极上的沉积作用
电镀：在工件表面沉积金属：材料表面装饰保护．
电铸：在阴极上沉积实现附着加工． 电刷镀：
复合电镀：
复合加工
Fe+2 + 2e
Fe （沉积，还原反应）
随着金属表面负电荷的增多，溶液中Fe+2 返回金 属表面的速度逐渐增加。最后，这两种相反的过 程达到动态平衡。
对于化学性能比较活泼的金属（如铁），其表面 带负电，溶液带正电，形成一层极薄的“双电 层”，金属越活泼，这种倾向越大。
活泼金属的双电层
不活泼金属的双电层
电解磨削：
各种电化学方法的比较
工艺名称 电解加工 电解磨削 电铸加工 电镀与 电刷度
电化学 电化学 电化学 电化学 去除加工 去除加工 附着加工 附着加工 加工原理 机械磨削 阴极沉积 阴极沉积 作用 阳极溶解 剥取沉积 附着在表 电解作用 层 面
电化学方法与传统加工方法相比所具有的特点:
① 可对任何硬度、强度、韧性的金属材料进行加工，加工 难加工材料时，其优点更为突出。 ② 加工过程中不存在机械切削力和切削热作用，故加工后 表面无残余应力和冷硬层，也无毛刺 、棱边，表面质量 好。 ③ 大面积上可同时进行加工，也无需粗精分开，故一般具 有较高的生产率。 ④ 加工过程监测与自动控制、工具的准确设计、加工精度 的提高，以及电化学作用的产物（气体或废液）的处理 等都是亟待解决的问题。
激光切割技术的使用教程
激光切割技术的使用教程激光切割技术作为一种常用的高精度切割方法，被广泛应用于各种领域，如工业制造、材料加工、医疗设备等。
本文将为读者介绍激光切割技术的基本原理、设备使用方法以及注意事项，帮助读者快速掌握激光切割技术的使用。
一、基本原理激光切割技术利用高能量密度的激光束对材料进行切割。
激光束经由透镜聚焦，产生高温区域，使材料受热、熔化或蒸发，然后通过气流将熔化的材料吹走，从而实现切割的目的。
不同的材料需要不同的激光功率和参数进行切割。
二、设备使用方法1. 准备工作在使用激光切割机之前，需要先对设备进行准备工作。
确保设备安装稳固，充分通风，激光管电压正常，冷却水温度适宜。
2. 设定切割参数根据所需要切割的材料不同，需要设定不同的切割参数。
主要包括功率、焦距、切割速度、气压等参数。
通常激光切割机都设有预设的模式，用户可以直接选择适合的切割材料模式，也可以根据需要进行自定义设定。
3. 材料固定将待切割的材料固定在工作台上，通常是通过夹具或吸盘固定。
确保材料稳定的同时，也要注意不要遮挡激光机的工作区域。
4. 开始切割按下启动键，激光切割机开始工作。
在切割过程中，要随时观察切割状况，例如切割线是否顺畅、切割速度是否合适等。
如果需要调整切割参数，可以通过界面上的操作菜单进行调整。
5. 完成切割当切割完成后，将切割好的材料取下。
注意在取下过程中，避免直接接触热的切割表面，以免烫伤。
三、注意事项1. 安全操作使用激光切割机时，要注意安全操作。
避免直接照射激光束或观察激光切割点，以免引起眼睛受伤。
同时，激光切割机具有较高的电压和温度，要避免触碰设备内部部件，以免触电或烫伤。
2. 材料选择激光切割机适用于各种非金属材料，如木材、塑料、织物等。
不同材料的切割效果会有所不同，需要根据实际需要选择合适的材料。
3. 切割质量控制激光切割机的切割质量与切割参数、刀具磨损以及材料质量等因素有关。
在使用过程中，要不断调整切割参数，保证切割质量。
激光切割作业指导书
激光切割作业指导书一、概述激光切割是一种常见的金属加工技术，它利用高能量激光束对工件进行切割、雕刻和打孔。
本指导书旨在提供激光切割作业的详细步骤和操作要点，以确保安全高效地完成工作。
二、安全要求1. 操作人员必须穿戴个人防护装备，包括防护眼镜、防护手套和防护服。
2. 确保工作区域清洁整齐，防止杂物堆积和跌倒。
3. 激光切割设备必须经过定期维护和检查，确保设备正常运行。
4. 禁止在没有操作人员的情况下启动激光设备。
5. 在操作过程中，禁止触摸激光束和切割面，以免造成伤害。
6. 切割过程中产生的烟雾和废气必须经过适当的排放处理，以防止对操作人员造成危害。
三、操作步骤1. 准备工作a. 确保激光切割设备处于正常工作状态，并连接好电源和冷却系统。
b. 检查切割头和镜片是否清洁，如有污垢应及时清理。
c. 确保工件固定牢固，避免在切割过程中移动或倾斜。
2. 设置切割参数a. 根据工件的材料和厚度，调整激光功率和频率。
b. 根据切割要求，设置切割速度和切割深度。
3. 进行切割a. 确保操作人员站在安全位置，远离激光束和切割区域。
b. 启动激光切割设备，确保激光束正常工作。
c. 将切割头对准工件，开始切割。
d. 在切割过程中，观察切割面的质量和切割速度，根据需要进行调整。
e. 切割完成后，关闭激光切割设备。
四、常见问题及解决方法1. 切割面质量不理想可能原因：- 激光功率不足：增加激光功率。
- 切割速度过快：降低切割速度。
- 切割头或镜片脏污：清洁切割头和镜片。
2. 切割过程中出现烟雾可能原因：- 切割速度过慢：增加切割速度。
- 切割头或镜片脏污：清洁切割头和镜片。
- 材料含有有害物质：更换材料或采取适当的排放处理措施。
3. 切割过程中出现火花可能原因：- 切割速度过快：降低切割速度。
- 材料表面存在油污或涂层：清洁材料表面。
五、维护保养1. 定期清洁切割头和镜片，确保切割质量。
2. 经常检查激光切割设备的冷却系统，保证正常工作。
第4章 激光切割与打孔
的锐角，而脉冲频率和切割速度决定 切割的波纹和割缝粗糙度。
脉冲激光的正确、合理使用！
脉冲激光切割铝合金的最大厚度 比同样激光功率水平的连续激光 高出一倍，切割速度高出20％
激光束的偏振状态 对切割速度与质量的影响
激光切割质量的评价标准
（1）割缝宽度：
影响激光切割质量的几大要素（1）喷嘴
激光切割割面的构成： 采用惰性气体作为工作气体时
（1）激光束的直接穿透面，割面非常细； （2）主切割区？主要能量吸收区域； （3）熔化快速失稳区；
切割工艺之（4）——激光诱导应力断裂
对于脆性材料而言，由于激光细光斑的热 作用，使脆性材料本身诱导热裂纹，并发 生断裂的过程。 受控切割过程中，激光束不熔化也不损伤 材料表面，因此所需要的激光功率很低。
激光束光束特性
光斑直径越小，光束模式越好（高斯模或 者低阶模），切割质量越好； 高亮度激光束能够穿透厚板，并且获得窄 割缝。割缝宽度一般在0.05-1.0mm的范 围内。割缝的宽度与板材厚度密切相关。
激光功率对切割速度的影响
提高峰值功率对于切割高反射率、 激光输出方式（连续 / 脉冲）的影响 高导热率的材料具有显著优势。
激光切割工艺（1）——熔化切割
ŋP=wtVρ[CpΔT+Lf+m’Lv]
将上述公式重新组合，
(P/tV)=(wρ/ŋ) [CpΔT+Lf+m’Lv]=f(材料） 对于给定的激光束来讲，上式右边是个常数。 如何利用激光功率进行切割，非常重要。
激光熔化切割时的液滴输运过程
激光切割工艺（2）——反应熔化切割
激光的技术习题
激光原理与技术实验YAG 多功能激光实验系统光路图实验内容一、固体激光器的安装调试1、安装激光器。
2、调整激光器，使输出脉冲达最强二、激光参数测量1、测量自由振荡情况下激光器的阈值电压。
2、测量脉冲能量和转换效率。
3、测量光束发散角。
三、电光调Q 实验研究1、调整Q 开关方位，寻找V λ/4 。
2、确定延迟时间。
3、测试动静比。
四、倍频实验1、测量倍频光能量与入射角的关系。
2、倍频效率的测量。
五、激光放大实验1、放大器放大倍率测量。
2、放大器增益测量3、最佳时间匹配测量。
M 1脉冲氙灯 脉冲氙灯第一章 习题1、请解释（1）、激光Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation辐射的受激发射光放大（2）、谐振腔在工作物质两端各放上一块反射镜，两反射镜面要调到严格平行，并且与晶体棒轴垂直。
这两块反射镜就构成谐振腔。
谐振腔的一块反射镜是全反射镜，另一块则是部分反射镜。
激光就是从部分反射镜输出的。
谐振腔的作用一是提供光学正反馈，二是对振荡光束起到控制作用。
（3）、相干长度从同一光源分割的两束光发生干涉所允许的最大光程差，称为光源的相干长度，用∆Smax 表示，相干长度和谱线宽度有如下关系：∆Smax = λ2 / ∆ λ光源的谱线宽度越窄，相干性越好。
2、激光器有哪几部分组成？一般激光器都具备三个基本组成部分：工作物质、谐振腔和激励能源。
3、激光器的运转方式有哪两种？按运转方式可分为： 脉冲、连续 ，脉冲分单脉冲和重复脉冲。
4、为使氦氖激光器的相干长度达到1km ，它的单色性∆λ/λ应为多少？109max 10328.61016328.0-⨯=⨯==∆mm S μμλλλ第二章 习题1、请解释（1）、受激辐射高能态E 2 的粒子受到能量 h ν = E 2 - E 1 光子的刺激辐射一个与入射光子一模一样的光子而跃迁到低能级 E 1 的过程称受激辐射.（2）高斯光束由凹面镜所构成的稳定谐振腔中产生的激光束即不是均匀平面光波，也不是均匀球面光波，而是一种结构比较特殊的高斯光束，沿 Z 方向传播的高斯光束的电矢量表达式为：)]())(2(exp[])()(exp[)(),,(222220z i z z R y x ik z y x z A z y x E ϕωω+++-∙+-= 高斯光束是从z<0处沿z 方向传播的会聚球面波,当它到达z=0处变成一个平面波,继续传播又变成一个发散的球面波.球面波曲率半径R(z)>z,且随z 而变.光束各处截面上的光强分布均为高斯分布.（3）、增益饱和受激辐射的强弱与反转粒子数 ∆N 有关，即增益系数G ∝ ∆N ，光强 I ∝ ∆N 。
激光切割机入门教程书
激光切割机入门教程书
第一章：激光切割机概述
激光切割机是一种高精度的切割设备，通过高能密集激光束对材料进行切割。
本章将介绍激光切割机的基本原理和工作流程，以帮助读者对激光切割技术有一个初步的了解。
第二章：激光切割机的组成及工作原理
激光切割机主要由激光发生器、反射镜组、焦点镜、运动系统等组成。
本章将详细介绍这些关键组件的功能和相互作用原理，帮助读者对激光切割机的工作原理有一个深入的认识。
第三章：激光切割机的应用领域
激光切割技术在工业制造、汽车制造、航空航天等领域有着广泛的应用。
本章将介绍激光切割技术在各个领域的具体应用案例，帮助读者了解激光切割技术的实际应用情况。
第四章：激光切割机的操作规范与安全注意事项
激光切割机是一种高能设备，操作不当可能会造成严重的伤害。
本章将介绍激光切割机的操作规范和安全注意事项，帮助读者正确地操作激光切割机，确保人身安全和设备正常运行。
第五章：激光切割机的日常维护与保养
激光切割机的正常运行需要定期进行维护和保养。
本章将介绍激光切割机的日常维护方法和保养要点，帮助读者保持激光切割机的良好状态，延长设备的使用寿命。
结语
本教程旨在帮助读者了解激光切割机的基本原理、工作原理以及日常维护方法，希望读者通过学习本教程能够更好地掌握激光切割技术，提高工作效率和安全性。
如果读者在学习过程中有任何疑问或困惑，欢迎随时与我们联系，我们将竭诚为您解答。
感谢您的阅读！。
激光切割机打孔减少熔渣的方法
激光切割机打孔减少熔渣的方法The problem of reducing slag during the laser cutting process is a common concern in the industry. 激光切割过程中熔渣减少的问题是行业普遍关注的焦点。
Slag, or burrs, can negatively impact the quality of the cut and increase the time required for post-processing. 熔渣或毛刺会对切割质量产生负面影响，并增加后续加工所需的时间。
Therefore, finding effective methods to minimize slag formation is essential for improving the efficiency and precision of laser cutting. 因此，寻找有效的方法减少熔渣形成对于提高激光切割的效率和精度至关重要。
One potential solution to reduce slag during laser cutting is to optimize the cutting parameters. 降低激光切割过程中熔渣的一个潜在解决方案是优化切割参数。
By adjusting the speed, power, and focus of the laser, it is possible to achieve a cleaner and more precise cut with minimal slag formation. 通过调整激光的速度、功率和焦点，可以实现更清洁、更精确的切割，减少熔渣的形成。
This approach requires careful experimentation and testing to determine the optimal combination of parameters for each specific material and thickness. 这种方法需要进行仔细的试验和测试，以确定针对每种具体材料和厚度的最佳参数组合。
军事理论第四章答案
第四章答案1．什么是军事高技术？应用于军事的高技术主要包括哪些？答: 军事高技术是指建立在现代科学技术成就基础上，处于当代科学技术前沿，以信息技术为核心，在军事领域发展和应用的，对国防科技和武器装备发展起巨大推动作用的那部分高技术的总称。
应用于军事的高技术主要有侦察监视技术、精确制导技术、伪装与隐身技术电子战技术、指挥自动化系统技术、航天技术、核生化技术和新概念武器技术。
2．简要叙述军事高技术对现代战争及军队建设的重大影响。
答：对现代战争的影响：(1)高技术武器装备将明显改变现代战场与作战行动。
首先。
由于信息技术装备的广泛运用，创造了软、硬杀伤相结合的电子战手段，构成了日臻完善的作战“神经系统”，使信息在作战的地位和作用发生了重大变化。
信息能力将成为一种最重要的作战能力，成为现代战争手段的核心。
其次，兵力兵器远距离作战能力空前提高，使作战空域向大纵深发展，作战行动更加强调实施人纵深多方位打击。
同时，武器装备的分布高度增大，使作战空间向高低结合的空间立体化发展，使作战行动更加强调“空地一体”，“海空一体”，甚至“陆海空天一体”。
再次，在时间上，由于兵力兵器的快速作战能力的提高，以及在夜间和不良气象条件下作战能力的提高．使作战行动的快速和全天候、全时辰等特性更加突出。
高技术武器装备的运用，还大大扩展了诸军兵种合同作战和联合作战的范围，使战争向陆、海、空、天、电磁“五维一体”发展。
例如2l世纪初的防空作战将包括低空、超低空、中低空、中、高空和太空防御，依靠各军兵种的火炮、导弹、侦察预警系统、CISR系统、电子战装备等联合作战，(2)高技术武器装备将强制性地引起作战力方式的变革。
首先，由于空袭的手段和兵器性能发生了质的飞跃，战略空袭已成为最重要的作战样式。
它已不再像以往那样仅是战斗支援手段，而成为能够摧毁对方军事实力和战争潜力，进而影响战争胜负的主要作战方式，如海湾战争、科索沃战争、阿富汁战争及美英对伊拉克的战争所表现的那样。
激光加工的工艺方法
激光加工的工艺方法激光加工是一种利用激光束对材料进行切割、打孔、焊接、雕刻等加工的方法。
它具有高精度、高效率、无接触和非热脆性等优点，被广泛应用于各种行业。
下面将介绍几种常见的激光加工工艺方法。
一、激光切割激光切割是激光加工的一种常见方法，它利用激光束对材料进行切割。
激光切割可以分为氧化剂切割和氮化剂切割两种方式。
在氧化剂切割中，激光束和氧化剂反应，产生高温氧化反应，使材料被氧化剂燃烧而切割。
而在氮化剂切割中，激光束与氮气反应，产生高温氮化反应，使材料被氮气燃烧而切割。
激光切割具有切割速度快、切口质量好、适用于多种材料等特点。
二、激光打孔激光打孔是激光加工的另一种常见方法，它利用激光束对材料进行打孔。
激光打孔可以分为熔融打孔和汽化打孔两种方式。
在熔融打孔中，激光束使材料表面温度升高，达到熔点后，通过材料自身的熔化使激光束穿透材料形成孔洞。
而在汽化打孔中，激光束直接与材料反应，使材料瞬间汽化并形成孔洞。
激光打孔具有孔洞直径小、孔壁光滑、孔洞质量好等特点。
三、激光焊接激光焊接是激光加工的一种常用方法，它利用激光束对材料进行焊接。
激光焊接可以分为传导焊接和深熔焊接两种方式。
在传导焊接中，激光束通过热传导使材料表面温度升高，达到熔点后，通过材料自身的熔化使激光束与材料融合形成焊缝。
而在深熔焊接中，激光束直接与材料反应，使材料瞬间熔化并形成焊缝。
激光焊接具有焊缝宽度窄、焊缝深度大、焊接速度快等特点。
四、激光雕刻激光雕刻是激光加工的一种常见方法，它利用激光束对材料进行雕刻。
激光雕刻可以分为脱膜雕刻和氧化雕刻两种方式。
在脱膜雕刻中，激光束使材料表面温度升高，使材料表面的膜层脱落，从而形成雕刻图案。
而在氧化雕刻中，激光束与材料反应，使材料表面发生氧化反应，从而形成雕刻图案。
激光雕刻具有雕刻精细、雕刻速度快、适用于多种材料等特点。
激光加工具有多种工艺方法，包括激光切割、激光打孔、激光焊接和激光雕刻等。
每种工艺方法都有其独特的特点和适用范围。
激光切割工操作方法教学
激光切割工操作方法教学
激光切割是一种利用激光束将材料切割成所需形状的加工方法。
下面是激光切割工的操作方法教学：
1. 首先，穿戴好个人防护装备，如防护眼镜、手套和防护服等。
确保自己的安全。
2. 准备好需要切割的材料，并将其放置在切割台上。
确保材料位置稳定，不会因为激光切割时的震动而移动。
3. 打开激光切割设备的电源，并将机器预热至正常工作温度。
根据不同材料的要求，调整激光功率和参数。
4. 根据要切割的形状和尺寸，在计算机上设计好切割路径，并将文件导入切割设备中。
确保文件格式正确，并校准好切割起点。
5. 调整切割和焦距参数。
根据材料的不同，选择合适的切割速度和功率。
6. 确保切割区域无障碍物。
清除切割台上的杂物，并确保切割区域干净。
7. 检查切割设备是否运行正常。
检查冷却系统、气体供给系统和光路系统是否正常工作。
8. 上机操作前，要确认切割设备的各个按钮和开关的功能，并确保掌握了切割设备的安全操作方法。
9. 打开切割设备的激光开关，启动切割程序。
10. 在切割过程中，需要掌握好进给速度和切割频率。
根据工件的材质和要求，选择合适的参数进行切割。
11. 在切割过程中，应时刻监视切割效果，确保切割质量。
如发现切割异常或设备故障，应立即停机检查，并通知相关人员进行维修。
12. 切割完成后，关闭激光切割设备和冷却系统，清理切割区域，将切割好的工件取出。
以上是激光切割工的操作方法教学，希望对您有所帮助。
注意操作中的安全问题，确保自己和他人的人身安全。
激光气化、切割、打孔和脉冲激光的透切原理
激光气化、切割、打孔和脉冲激光的透切原理一般讲的“气化”，是指对病灶及赘生物进行烧灼，即进行表面气化。
若为线状汽化即称为切割，若为点状气化即称为打孔。
对于吸收相应能量的特定组织，进行气化时的深度与激光照射的时间和功率密度成正比。
造成气化的原因主要是光致热作用，但光致化学分解也可切开组织，而眼科治疗时用的透切，则更主要的是由于压强作用或激光的高电场击穿所致。
脉冲激光的透切原理，可以是光致发热作用，也可以是由于光致电场及光致压强作用。
现在使用的Q开关Nd：YAG激光，可以对眼内的无色素组织施行光切术。
Nd：YAG激光是波长为1064nm的近红外光，对于半透明的无色素组织，约有50%的吸收率，因而对眼底组织作用很小。
临床上主要是用来对膜性的白内障等无色素组织进行透切。
它是利用调Q方式，使激光脉冲宽度窄至毫微米级，从而达到高强度低能量的目的，主要利用其压强作用和强电场的击穿作用进行光切。
由于持续时间极短，热驰豫时间几乎为零，所以切口处几乎无热损伤。
至于Nd:YAG激光倍频后得到的Fd-Nd:YAG激光，由于其波长532nm与Aｒ+激光中的绿光（514.5nm）接近，所以其透切原理也是利用光致发热作用。
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激光在工业加工中的应用
激光在工业加工中的应用随着科技的不断进步，激光在工业加工中的应用也越来越广泛。
相比传统的机械加工方法，激光具有速度快、精度高、操作灵活等优点。
今天，我们就来探讨一下激光在工业加工中的具体应用。
一、激光切割激光切割是目前应用最广泛的一种激光加工方式。
在工业上，激光切割主要用于金属材料的切割、钣金加工、汽车制造等领域。
相比传统的机械切割方式，激光切割速度更快，精度更高，且切割过程中对材料的变形较小。
这使激光切割在一些高精度、高质量的领域得到了广泛的应用。
二、激光打孔激光打孔是一种非常高效的加工方式。
在一些细小和深孔的加工领域，传统的机械方法难以满足要求，而激光打孔则可以轻松地完成这些任务。
激光打孔的优点在于孔径大小调节方便，彻底解决了机械加工中孔径误差的问题。
三、激光焊接激光焊接是一种无接触、高温的焊接方式。
与传统的电弧焊接相比，激光焊接不会产生金属溶池，在焊接过程中对金属的影响较小。
因此在微型加工和高精度领域中，激光焊接具有很大优势。
而且，激光焊接可以加工各种金属，与传统的加工方式相比，焊缝更加牢固，更加细密，以及更具美观性。
四、激光雕刻激光雕刻是一种高精度的工艺。
它可以实现精细的刻画和微型的加工，可以使用多种金属和非金属材料，具有广泛的适用性和工业应用价值。
激光雕刻广泛应用于手机壳的加工、饰品制作、手表和眼镜制造等细微零部件的加工领域。
五、激光铆接激光铆接是一种全新的连接方式。
它是将高能量的激光束照射在工件表面而使得被照射区域瞬间加热并快速冷却，与另一部件结合而形成强有力的连结。
由于激光铆接不需要任何焊接材料，因此对于一些金属之间难以用传统焊接方式连接的情况，激光铆接是十分有效的一种解决方法。
以上，就是关于激光在工业加工中的应用的介绍。
随着科技的不断进步，激光加工在各个领域的应用也将得到不断的拓展和提高，使得工业加工的效率和质量不断提高。
激光切割机穿孔工艺流程【教程】
我们都知道激光切割技术已越来越成熟，发展至今运用的行业领域越来越多，尤其是在加工制造业上其高效的切割速度的加工质量笑傲加工制造业，俯视线切割、水切割、冲模、电加工等诸多豪强。
同样，在利用激光切割机对工件进行穿孔加工的时候同样笑傲诸多传统工艺，那么究竟是怎么实现的呢？所谓激光穿孔加工，其主要的加工工艺手段分为两种，一种是脉冲切割，另外一种是爆破切割，下面我们来一一讲解两种工艺模式。
任何一种热切割技术，除少数情况可以从板边缘开始外，一般都必须在板上穿一小孔。
早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔，然后再用激光从小孔处开始进行切割。
弄清楚了它的工作原理，下面我们来讲解工艺模式。
在激光切割加工中经常会碰到穿孔，我们所说的激光切割穿孔是指在板材上穿个小孔，主要应用领域就是精密仪器设备方面。
我们早期激光切割穿孔一般是应用在手表行业，而且都是用机械钻孔，贴别容易导致破碎，目前激光切割穿孔有两种不错的方法。
1、爆破穿孔——工作原理是材料经连续激光的照射后在中心形成一个凹坑，然后由与激光束同轴的氧流很快将熔融材料去除形成一个孔。
一般孔的大小与板厚有关，爆破穿孔平均直径为板厚的一半，因此对较厚的板爆破穿孔孔径较大，且不圆，不宜在加工精度要求较高的零件上使用，只能用于废料上。
此外由于穿孔所用的氧气压力与切割时相同，飞溅较大。
2、脉冲穿孔——激光切割机采用高峰值功率的脉冲激光使少量材料熔化或汽化，常用空气或氮气作为辅助气体，以减少因放热氧化使孔扩展，气体压力较切割时的氧气压力小。
每个脉冲激光只产生小的微粒喷射，逐步深入，因此厚板穿孔时间需要几秒钟。
一旦穿孔完成，立即将辅助气体换成氧气进行切割。
其优点是质量要好，缺点是成本相对高点，而且需要有较可靠的气路控制系统。
为此所使用的激光器不但应具有较高的输出功率；更重要的是光束的时间和空间特性，因此一般横流CO2激光器不能适应激光切割的要求。
此外脉冲穿孔还须要有较可靠的气路控制系统，以实现气体种类、气体压力的切换及穿孔时间的控制。
激光切割设备开孔时需要注意的几点事项
激光切割设备开孔时需要注意的几点事项开工是激光加工时经常会遇到的工序，传统加工多用锯切或冲钻等方式进行打孔，而激光打孔精度高，速度快，切断面光滑，开孔孔径也可以灵活调整，对于大部分材料而言，激光打孔都是一件非常方便的事情。
任何一种热切割技术，除少数情况可以从板边缘开始外，一般都必须在板上穿一小孔，早先在激光冲压复合机上是用冲头先冲出一孔，然后再用激光从小孔处开始进行切割。
现在激光功率以及激光控制系统以及非常完善了，不再需要外部帮助，直接用激光即可穿孔。
当然，激光加工也并非无所不能，在实际生产过程中，由于部分原因的影响，也会导致激光打孔出现误差或毛刺等问题，在事先的参数设定与加工过程中，我们需要注意一下几点，就能很好避免打孔加工出现失误。
1、伺服电机参数误差圆孔打孔后有明显的不圆现象，呈椭圆或不规则圆，这种现象可能与XY轴运动不匹配有关，导致XY轴运动不匹配的原因是伺服电机参数调整不合适，激光设备的切割质量与伺服电机又有着一定的要求。
2、吹气气压大小激光设备工作时肯定需要辅助气体的支持，但辅助气体吹气气压过小时，切割边缘会出现挂渣和毛刺，碳钢材料还会出现碳化现象，而气压过大会容易在开孔时出现爆孔。
所以在切割过程中需要操作人员合理调整气压大小，让切割的质量更加饱满。
3、开孔的孔径大小与激光速度激光设备开孔时，孔径越大，激光设备越能切割出更高质量的圆孔，孔径越小，越容易出现断点残留以及圆孔不圆的现象，这是因为激光头如果以高速做小范围移动，会影响平稳性，类似的情况用手指加速做小范围画圈就能感受得到。
所以，激光孔径变小，则应该把激光速度调低。
4、导轨及丝杠精度误差导致切孔精度达不到理想数值影响激光设备切割质量精度的原因不仅仅只有伺服电机的参数因素，透镜和导轨的精度误差也能直接影响切割精度，例如缺乏日常保养，就会导致透镜聚集灰尘，从而影响激光精度，进一步影响加工质量。
在设备出现问题时，应全面多方面的检测各个环节，方能找到问题的根源所在。
激光切割与打孔技术
研究方向
连续光源的路径优 化及材料效率研究 光纤激光器脉冲切 割特性
激光切割 激光切割对特殊金 属与非金属的影响 激光辅助或是助燃 切割的特性和效率
研究方向
超精细孔的特性研 究 提高打孔效率与精 度的研究
激光打孔 专门的自动化激光 打孔设备的研制 对特定材料打孔过 程及特性的研究
结束
激光切割与打孔原理
升华打孔的作用过程：
激光束 蒸汽以及 等离子
1 2
• 材料被加热后在表面形 成液态金属 • 液态金属短时间内被加 热为蒸汽及等离子
由于液态金属在短时间内被蒸发， 因此可以精确形成各种形状的孔， 但是要控制等离子屏蔽现象。
激光切割与打孔技术特点
激光切割技术特点
与传统切割方式相比，激光切 割还有易于实现自动化集成， 能够进行精细切割等优点。
激光切割与打孔技术
主要内容
1、激光切割与打孔原理 2、激光切割与打孔技术特点 3、激光切割与打孔工艺参数 4、激光切割与打孔应用 5、研究方向
激光切割与打孔原理
激光切割原理：
惰性气体
光能吸收
热量传导堆积
材料熔化
材料蒸发
使用激光器为连续或是脉冲激光器
激光切割与打孔原理
切割根据材料被加热状态分为熔化切割和升华 切割。 惰性气体在不同的切割方式中作用不同： 熔化切割：排除熔化材料； 升华切割：保护加工头，防止工件氧化。
激光切割与打孔原理
激光打孔原理：
光能吸收 热量传导堆积 材料熔化 熔化打孔
材料蒸发
升华打孔
使用激光器为脉冲激光器
激光切割与打孔原理
熔化打孔的作用过程：
激光束
1
蒸气以及 等离子
• 材料被加热成熔池
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激光切割工艺的特点
几乎可以切割所有固体材料：不管它是软、硬、 脆、导电等。 高速切割； 工件不需要装夹； 非接触加工，工具磨损为0； 可以切割任何复杂形状； 容易实现自动化； 改变加工零件时，只需要改变程序；
激光切割过程中的通用能量表达式
ŋPL+Pr=PTp+Pm+Pv+Pl
割缝材料的逸出过程主要通过气化、蒸 发完成，一般为低燃点的材料。
激光切割割缝的基本构成
激光切割后板材的组织结构特点
重铸层 激光切割后 的板材 热影响区
其它部分
激光切割的物理过程
单纯激光切割的割缝样品
7kw CO2激光切割
激光切割技术的优点
割缝窄，适合精密切割； 割缝陡直，垂直度好； 割缝平整、清洁，适合直接焊接； 无机械切割时的挂渣等现象，实现无毛刺切割； 热影响区小，重铸层薄，工件变形小； 可以实现盲槽切割； 激光功率：2－5kw，切割厚度10－20mm
如果通入氧气，则反应提供的能量将用于 切割。 碳钢：60％能量（化学能） 不锈钢：60％能量（化学能） 钛合金：90％能量（化学能） 因此可以提高切割速度。 一般而言，切割速度越快，透过的能量越少， 热穿透越少，切割质量越好！
反应熔化切割时的液滴输运过程
无氧切割时， ŋP=wtVρ[CpΔT+Lf+m’Lv] 有氧切割时， ŋP+Q=wtVρ[CpΔT+Lf+m’Lv]
激光波长和脉宽的影响
对于金属材料而言，激光波长越短，材料的吸 收率越高； 金属材料对Nd:YAG激光的吸收率高，应该有 较高的切割速度，但是其较差的光束模式限制 了其在切割机中的应用！ 光纤激光器的发展为YAG激光在切割中的应用 开辟了全新的途径！ 紫外全固态激光器和超快激光器的出现，给电 子制造领域带来了很大的活力。
切割工艺（5）——激光划片
采用脉冲激光在基板表面加工出槽或者孔 （穿透或者盲孔）使得基板结构弱化，足 以便于机械破断。 低能量、高功率密度、高重复频率。
切割工艺之六——冷切割 （准分子激光切割或者紫外激光切割）
采用准分子激光进行切割，满足激光加工 要求。
切割工艺之七——激光辅助氧割
激光小，热影 响区越窄，激 光切割质量越 好； 当速度过快， 不能形成稳定 的割缝时，必 须降低切割速 度。
激光切割时的焦点位置
一般应该在工件 表面之下的一定 位置，具体值取 决于板厚； 对于厚板，焦点 位置应该安放在 哪里？ 激光切割的双焦 点镜头设计：
气体性质的影响：（1）流速的影响
激光标记过程 实际上可以认为 是激光切割过程 中的一个特例！
三种切割方式的能 量状态比较
激光切割头的结构
3.5.2 激光切割过程的实际工艺参数
激光束光束特性： 光束直径和模式，功率， 输出方式，偏振状态，波长； 传输参数： 速度，焦距； 气体性质： 气体速度；喷嘴位置、形状和对中情况； 气体成分； 材料性质：光学性质和热学性质。
激光切割过程的实际工艺参数
激光束光束特性： 光束直径和模式，功率， 输出方式，偏振状态，波长； 传输参数： 速度，焦距； 气体性质： 气体速度；喷嘴位置、形状和对中情况； 气体成分； 材料性质：光学性质、热学性质和化学活性。
激光束光束特性
光斑直径越小，光束模式越好（高斯模或 者低阶模），切割质量越好； 高亮度激光束能够穿透厚板，并且获得窄 割缝。割缝宽度一般在0.05-1.0mm的范 围内。割缝的宽度与板材厚度密切相关。
激光复合切割技术主要技术特点
（1）割缝平整； （2）坡度小； （3）厚板穿刺速度快； （4）成本低； （5）不改变原有激光器的光路； （6）不受进口激光器的限制。
激光切割厚板典型实例
激光切割厚板典型实例
激光复合切割后割缝面的平整度
3.5.2 激光切割过程的实际工艺参数
激光束光束特性： 光束直径和模式，功率， 输出方式，偏振状态，波长； 传输参数： 速度，焦距； 气体性质： 气体速度；喷嘴位置、形状和对中情况； 气体成分； 材料性质：光学性质、热学性质和化学活性。
激光切割工艺参数的影响
激光切割的最佳工艺参数参考范围
Nd:YAG激光 切割金属材料的主要工艺参数
材料性能对切割质量的影响规律
光学性质（是否透明？
对给定波长的激光束吸收率如何？）
热学性质（熔点？沸点？ 热传导系数？热容量）
化学活性（是否容易氧化？是否容易
形成氧化物其其它化合物？）
激光切割非金属材料的主要工艺参数
激光束光束特性
光斑直径越小，光束模式越好（高斯 模或者低阶模），切割质量越好； 高亮度激光束能够穿透厚板，并且获 得窄割缝。但是，割缝的宽度与厚度 密切相关。
激光功率对切割速度的影响
提高峰值功率对于切割高反射率、 激光功率和输出方式（连续 / 脉冲） 高导热率的材料具有显著优势。
激光功率增加，切割速度增大； 脉冲激光切割铝合金的最大厚度 如何实现尖角等处的精密切割？
基本原理：通过设计特殊的喷嘴，提高激 光能量利用率，采用低功率的激光器切割 厚板，钢板的最大厚度达到70mm。 切割速度与能力：30mm厚度的钢板最大 切割速度350mm/min,推荐为250－ 300mm/min; 40mm厚度的钢板最大切割 速度300 mm/min, 推荐200－250 mm/min, 50mm厚度的钢板最大切割速度 200 mm/min, 推荐150－175 mm/min。
激光切割系统的评价标准
（1）切割效率：切割速率、切割图形的排 版效率、切割路径的优化； （2）切割质量：割缝宽度与平整度，割缝 精度，切割工艺稳定性，切割尖角等； （3）切割图形数据库； （4）设备的工作稳定性：长时间工作工件 的加工精度、废品率等。
（1）切割效率
切割速率：m/min 切割图形的排版效率、切割图形与路径的 优化:在多图形条件下如何排版，并且优 化路径，使得加工的空程率尽量减少？ 切割途径的优化？空程的减少？
气体性质的影响：
（2）激光束与喷嘴匹配位置的影响： 通过调整激光束与光束的匹配关系， 使得激光切割的毛刺全部进入被抛弃 （3）气体成分的影响： 的那一面！ 有氧切割与无氧切割速度存在差异； 氧气的纯度对切割速度的影响存在差异； 氧切割不锈钢特别容易产生陶瓷熔渣；
喷嘴结构对激光切割质量的影响
典型喷嘴的结构:
第4章
高功率激光熔化割缝材料，高压气 体吹掉熔融材料，形成割缝。 激光切割与打孔技术
所吹送的气体是氧气，在 吹掉割缝材料的同时，起 到助燃的作用。 采用特殊喷嘴，利用激光
激光切割的基本方式：
（1）激光熔化切割：
束稳定氧气火焰炬，完成 （2）激光氧化切割： 复合切割过程。 （3）激光气化切割 （4）激光复合切割
Nd: YAG 激光切割技术
比同样激光功率水平的连续激光 高出一倍，切割速度高出 20％ 脉冲激光的正确、合理使用！
脉冲激光减少热输入，可以切割40o 的锐角，而脉冲频率和切割速度决定 切割的波纹和割缝粗糙度。
激光束的偏振状态
激光波长和脉宽的影响
激光波长越短，材料的吸收率越高； Nd:YAG激光的吸收率高，应该有较高的切割 速度，但是其较差的光束模式限制了其在切割 机中的应用！ 光纤激光器的发展为YAG激光在切割中的应用 开辟了全新的途径！ 紫外全固态激光器和超快激光器的出现，给电 子制造领域带来了很大的活力。
103W/cm2
104W/cm2
105W/cm2
106W/cm2
材料成型加工的主要方式：
（1）材料的去除过程！ （2）材料的添加过程！ （3）材料的连接过程 （4）材料的变形过程！ （5）材料的相变过程！
激光材料加工技术的主要方式：
（1）激光去除材料工艺：激光切割、刻蚀、三维 铣削（雕刻）、打孔等； （2）激光添加材料工艺：激光钎焊、激光熔覆、 激光熔覆三维快速制造技术； （3）激光连接材料过程：激光拼焊、搭焊、异种 材料的焊接等； （4）激光成型技术：激光冲击成型、激光成型技 术； （5）激光相变技术：激光淬火、激光固化、激光 诱导相变。
切割速度对割缝质量的影响规律
Vs越快，热扩散 越小，热影响区 越窄，激光切割 质量越好； 当速度过快，不 能形成稳定的割 缝时，必须降低 切割速度。
激光切割尖角和圆角时如何确保质量
采用相对较低的脉冲激光输出，调节占空 比； 在尖角出喷射一定的冷却水，这不会影响 切割过程（因为热作用和氧气的作用）， 而由于表面张力的作用会冷却周围的环境。
ŋ: 材料对激光束的吸收率；
PL：激光束功率；Pr:反应热； PTp：将割缝金属加热到处理温度Tp时所需要消耗的能 量； Pm：熔化上述割缝金属所需要的能量；
Pv：气化上述割缝金属所需要的热量所需要消耗的能量 （部分气化）；
Pl：补偿上述过程中热传导所导致的损失。
激光功率消耗分布情况
激光切割过程中的能量分配图
激光切割厚板时的焦点位置
一般应该在工件 表面之下的一定 位置（1mm）； 对于厚板，焦点 位置应该安放在 哪里？ 激光切割的双焦 点镜头设计。
气体性质的影响：
（1）气体压力和流速的影响： 在一定范围下，气体压力越大， 切割速度越高；一般的气压使用
范围：1－6bar(低压，氧气)， 10-20bar(高压，氮气和氩气）。
激光精密切割和微切割
采用峰值功率很高的Nd:YAG激光器，可以
实现各种激光精密切割工艺过程；
高峰值功率脉冲激光特别适合切割高反射率的 材料，如铝合金、铜合金。