特种加工之激光加工
列举五种特种加工方法
1.热处理：热处理是一种特殊的加工方法，它通过改变材料的组织结构，改变材料的性能，以满足特定的要求。
热处理可以改变材料的硬度、
强度、疲劳强度、耐腐蚀性、抗拉强度等性能。
2.激光加工：激光加工是一种特殊的加工方法，它利用激光束的热能，将材料表面的熔融层切割或熔化，以达到加工的目的。
激光加工可以
实现高精度、高速度、高效率的加工，并且可以实现复杂形状的加工。
3.火花机加工：火花机加工是一种特殊的加工方法，它利用火花机的高速旋转刀具，将材料表面的熔融层切割或熔化，以达到加工的目的。
火花机加工可以实现高精度、高速度、高效率的加工，并且可以实现
复杂形状的加工。
4.电火花加工：电火花加工是一种特殊的加工方法，它利用电火花的高速旋转刀具，将材料表面的熔融层切割或熔化，以达到加工的目的。
电火花加工可以实现高精度、高速度、高效率的加工，并且可以实现
复杂形状的加工。
5.气体保护焊接：气体保护焊接是一种特殊的加工方法，它利用气体保护焊接的高速旋转刀具，将材料表面的熔融层切割或熔化，以达到加
工的目的。
气体保护焊接可以实现高精度、高速度、高效率的加工，
并且可以实现复杂形状的加工。
特种加工之激光加工
激光加工摘要：激光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。
用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。
激光能适应任何材料的加工制造，尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。
关键词：激光加工激光技术发展前景引言：传统的机械加工已有很久的历史，它对人类生产和物质文明起到了极大的作用。
可是，现在加工精度要求越来越高，传统机械加工不能达到要求，所以出现了特种加工技术。
激光加工技术是一种先进制造技术，由于激光能适应任何材料的加工制造、具备精密制造、柔性切割、异型加工、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。
以下便是激光加工的详细介绍。
激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。
加工时不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。
一激光的产生原理1）光的物理概念⏹光既具有波动性、又具有微粒性——波粒二象性⏹根据电磁学，光是在一定波长范围内的电磁波⏹根据量子学，光是一种具有一定能量得以光速运动的粒子流（光子）2）原子的发光⏹原子的基态、激发态、跃迁⏹基态时原子可长时间存在，激发态时原子停留时间很短。
⏹有些原子在某些能级上停留时间较长，这些能级称为亚稳态能级⏹亚稳态能级的存在是形成激光的重要条件⏹原子的跃迁是以光子的形式释放能量⏹物质发光自发辐射和受激辐射两种3）激光的产生⏹某些具有亚稳态能级的物质，在外来光子的激发下会吸收光能，使处于高能级原子的数目大于低能级原子的数目——粒子数反转⏹若有一束光照射，光子的能量等于这两个能相对应的差，这是就会产生受激辐射，输出大量的光能。
二激光加工的原理和特点（一）激光加工的原理：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。
特种加工的种类
特种加工的种类特种加工是指不断发展的新型制造工艺，其中包括利用化学能、电能、流体动能或其他物理形式能量来去除或改变材料的性质，从而满足特定的制造需求。
特种加工的主要种类包括：1.电火花加工（Electrical Discharge Machining, EDM）：这种加工方法主要用于加工硬金属和耐热合金等难加工材料。
原理是利用工具电极和工件之间的间隙，在高压电场下产生火花放电，使局部材料被电离并瞬间熔化。
2.激光加工（Laser Beam Machining, LBM）：激光加工利用高功率激光束聚焦在材料表面，产生高温高压，使材料瞬间蒸发或熔化。
激光加工可以用于打孔、切割、焊接、热处理等。
3.电子束加工（Electron Beam Machining, EBM）：电子束加工利用高能量电子束冲击材料表面，产生热能和化学能来去除或改变材料。
它主要用于加工高精度和高质量的零件。
4.水射流加工（Water Jet Machining, WJM）：水射流加工使用高压水流冲击材料表面，以达到切割、打孔、磨削等目的。
这种加工方法具有无热影响区、无残余应力和环境污染小的特点。
5.超声波加工（Ultrasonic Machining, UM）：超声波加工利用高频振动产生的能量对材料进行打孔、切割和抛光等。
这种加工方法主要用于脆性材料，如玻璃、陶瓷等。
6.等离子束加工（Plasma Beam Machining, PBM）：等离子束加工利用高温高压的等离子流对材料进行切割、打孔、喷涂等操作。
这种加工方法具有高速度、高精度和高效率的特点。
7.化学加工（Chemical Machining, CM）：化学加工通过化学反应去除材料，以达到切割、打孔、磨削等目的。
例如，化学腐蚀、电化学腐蚀等。
8.磁力研磨加工（Magnetic Abrasive Finishing, MAF）：磁力研磨加工是一种表面精整技术，利用磁场将研磨介质吸附在磁性工作表面，通过不断振动和更换研磨介质来实现对工件表面的研磨。
激光加工特种加工课件详解
激光表面改性质量评价与优化方法
质量评价方法
激光表面改性的质量评价主要包括表面形貌 观测、硬度测试、耐磨性测试等方法。通过 这些方法可以对改性后的材料表面性能进行 定量或定性的评价。
优化方法
针对激光表面改性过程中可能出现的问题， 如裂纹、变形等，可以采取优化工艺参数、 改进设备结构、选用合适的辅助气体等措施 进行优化。同时，也可以结合数值模拟技术 对加工过程进行模拟和优化，以提高加工效 率和质量。
激光特点
高亮度、高方向性、高单色性、 高相干性。
激光加工技术发展历程
01
02
03
初期阶段
20世纪60年代，激光被首 次应用于打孔、切割等简 单加工。
发展阶段
70-80年代，随着激光器 性能提升和计算机技术发 展，激光加工精度和效率 得到显著提高。
成熟阶段
90年代至今，激光加工技 术不断完善，应用领域不 断拓宽，成为现代制造业 不可或缺的技术手段。
不同材料激光表面改性工艺参数
金属材料
对于金属材料，激光表面改性的工艺参 数主要包括激光功率密度、扫描速度、 光斑直径、搭接率等。这些参数的选择 需要根据金属材料的种类、厚度、性能 要求等因素进行综合考虑。
VS
非金属材料
对于非金属材料，如陶瓷、塑料等，激光 表面改性的工艺参数也有所不同。除了上 述的激光功率密度、扫描速度等参数外， 还需要考虑材料的热稳定性、吸光性等因 素。
质量评价
通过观察焊缝外观、测量焊缝尺寸、检测焊缝力学性能等方法，对激光焊接质量进行评 价。
优化方法
通过调整工艺参数、改进设备结构、优化光路设计等方法，提高激光焊接质量和效率。 同时，也可以采用先进的控制算法和人工智能技术，实现激光焊接过程的自动化和智能
特种加工之激光加工
特种加工之激光加工Special processing laser processing班级B090202 学号B09020236 姓名郑世春摘要激光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。
用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。
激光能适应任何材料的加工制造，尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。
关键词：激光加工激光技术AbstractLaser processing refers to the use of the laser beam is projected onto the surface of the material produced by thermal effect to complete the process, including laser welding, laser cutting, surface modification, laser marking, laser drilling and micro processing. With the laser beam to the material for a variety of processing, such as drilling, cutting, cutting, welding, heat treatment. The laser can adapt to any material manufacturing, especially in some of the special requirements of precision and, special occasions and special material manufacturing plays an irreplaceable role.Key words: laser processing laser technology1、引言激光是20世纪人类的四大发明之一,现在已经广泛应用于工业、军事、科学研究和日常生活中。
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4.激光加工技术的应用
激光切割技术 与传统的机械切割方式和其他切割方式(如等离子 切割、水切割、氧溶剂电弧切割、冲裁等)相比，激光 切割具有如下优点。 (1) 切缝细小，可以实现几乎任意轮廓线的切割。 (2) 切割速度高。 (3) 切口的垂直度和平行度好，表面粗糙度好。 (4) 热影响区非常小，工件变形小。 (5) 几乎没有氧化层。
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激光加工基本设备的组成
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激光加工技术的应用
5
1.激光加工简介
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特 性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表 面处理、打孔及微加工等的一种加工新技术，涉及到 光、机、电、材料及检测等多门学科。由于激光加工 热影响区域小，光束方向性好，几乎可以加工任何材 料。常用来进行选择性加工，精密加工。由于激光加 工的特殊特点，其发展前景广阔，目前已广泛应用于 激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、切削加 工，快速成形，激光钻孔和基板划片，半导体处理等 。
3.激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工， 对非激光照射部位没有影响或影响极小。因此，其热影响区小，工件热 变形小，后续加工量小。
2.激光加工原理和特点
4.激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件。
5.它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。
6.由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换，极易与数控系统配合， 对复杂工件进行加工，因此是一种极为灵活的加工方法。
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
和激微光加 加工工等过刻。程中技，激术光束、能量激密度光高，微加工调速度技快，术并且、是局激部加光工，划线技术、激光切割技 术、激光热处理和表面处理技术等。 不需要工具，也就不存在工具磨损和更换工具，因此特别适合自动化打孔。
特种加工技术-激光加工
1.激光加工简介
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
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 。
3.激光加工基本设备的组成
激光加工机的组成部分 激光加工的基本设备包括激光器、电源、光学系统及机 械系统等四大部分。 • 激光器：是激光加工的核心设备，它是把电能转换为光 能， 产生激光束； • 激光器电源：为激光器提供电能以及实现激光器和机械 系统 自动控制； • 光学系统：主要包括聚焦系统和观察瞄准系统； • 机械系统：包括床身、数控工作台和数控系统等。
工件材 料被熔 化、蒸 发、汽 化并溅 出去除 或破坏；
作用结 束与加 工区冷 凝。
2.激光加工原理和特点
激光加工特点 激光具有的宝贵特性决定了激光在 加工领域存在的优势：
1.由于它是无接触加工，并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调， 因此可以实现多种加工的目的。 2.它可以对多种金属、非金属加工，特别是可以加工高硬度、高脆性、及 高熔点的材料。 3.激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工， 对非激光照射部位没有影响或影响极小。因此，其热影响区小，工件热 变形小，后续加工量小。
3.激光加工基本设备的组成
1 2 3
4 5 6 1— 激光器；2— 激光束； 3— 全反射棱镜；4— 聚焦物镜； 5— 工件；6— 工作台
激光加工示意图
3.激光加工基本设备的组成
激光加工常用激光器
特种加工技术——激光加工的基本原理和特点
特种加⼯技术——激光加⼯的基本原理和特点⼀、激光加⼯的基本原理激光是⼀种通过⼊射光⼦的激发使处于亚稳态的较⾼能级的原⼦、离⼦或分⼦跃迁到低能级时完成受激辐射所发出的光。
由于这种受激辐射所发出的光与引起这种受激辐射的⼊射光在相位、波长、频率和传播⽅向等⼏⽅⾯完全⼀致，因此激光除具有⼀般光源的共性之外，还具有亮度⾼、⽅向性好、单⾊性好和相⼲性好四⼤特性。
激光的上述优异特性是普通光源望尘莫及的。
由于激光的单⾊性好和具有很⼩的发散⾓，因此在理论上可聚焦到尺⼨与光波波长相近的⼩斑点上。
其焦点处的功率密度可达107~1011 W/m 2 ，温度可⾼⾄上万摄⽒度，使任何坚硬的材料都将在瞬时(<10-3>⼆、激光加⼯的特点激光加⼯就是利⽤材料在激光照射下瞬时急剧熔化和⽓化，并产⽣强烈的冲击波，使熔化物质爆炸式地喷溅和去除来实现加⼯的。
由于激光具有的宝贵特性，因此就给激光加⼯带来如下⼀些其他⽅法所不具备的可贵特点。
(1)激光加⼯过程中，激光束能量密度⾼，加⼯速度快，并且是局部加⼯，对⾮激光照射部位没有影响或影响极⼩。
因此，其热影响区⼩，⼯件变形⼩，后续加⼯量⼩。
(2)属于⽆接触加⼯，加⼯速度快，⽆噪声，对⼯件不污染。
(3)由于激光易于导向、聚集和发散，可以使光束改变⽅向，与数控机床、机器⼈连接来构成各种加⼯系统，适⽤于⾃动化。
(4)可以对多种⾦属、⾮⾦属进⾏加⼯，特别是可以加⼯⾼硬度、⾼脆性及⾼熔点的材料。
(5)可以通过透明介质对密闭容器内的⼯件进⾏各种加⼯。
(6)激光加⼯不受电磁⼲扰，与电⼦束加⼯相⽐，不需要真空环境，也不会产⽣X射线，是⼀种⽆公害加⼯。
特种加工12第五六章激光加工与电子束离子束加工
青
x射线
050
紫外线 红外线
绿
10-7 10-6 0.57
0.60
黄
微波
0.63
橙
红
无线电波
104 0.76
电磁波波谱图
可见光波谱图
原子的发光
原子的激发、跃迁 基态时原子可长时间存在，激发
态时原子停留时间很短。 有些原子在某些能级上停留时间
较长，这些能级称为亚稳态能级 亚稳态能级的存在是形成激光的
3 激光加工的原理和特点
激光加工的原理
经过透镜聚焦后,在焦点上达到很高的能量密度， 光能转化为热能，靠光热效应来加工的。
激光加工的特点
1)聚焦后，激光的功率密度很高，光能转化为 热能，几乎可以熔化任何材料。
2）激光光斑大小可以达到微米级，输出功率可 调，可以用于精密微细加工。
3）工具是激光束，无损耗，无接触，无明显的 机械力。加工速度快、热影响区小，容易实 现自动化
2 激光的特性
激光具有光的共性（反射、折射、绕射及干涉 等等）
普通光源的发光是自发辐射，基本上是无秩序 的、相互独立地产生光发射。发出的光波的方 向、相位和偏振状态都不同。
激光是受激辐射，有组织、相互关联地产生发 射，发出的光波具有相同的频率、方向、偏振 状态和严格的相位。所以激光具有强度高、单 色性好、相干性好和方向性好。
4、离子注入： 5-500KeV离子束 垂直轰击工件，离子注 入表层，改变表层性质。
考夫曼型离子源
1—真空抽气口 2—灯丝 3—惰性气体注入口 4—电磁线圈 5—离子束流
6—工件 7—阴极 8—引出电极 9—阳极 10— 电离室
2、离子束加工应用
1）刻蚀加工； 2）镀膜加工； 3）离子注入加工。
现代特种加工技术
现代特种加工技术特种加工是用特别规的切削加工手段，利用电、磁、声、光、热等物理及化学能量直接施加于被加32212件部位，达到材料去除、变形以及转变性能等目的的加工技术。
一、激光加工激光加工是加世纪60年月进展起来的新技术，它是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应来加工各种材料。
近年来，激光加工被越来越多地用于打孔、切割、焊接、表面处理等加工工艺技术。
1．激光加工原理激光是一种经受激辐射产生的加强光。
其光强度高，方向性、相干性和单色性好，通过光学系统可将激光束聚焦成直径为几十微米到几微米的微小光斑，从而获得极高的能量密度。
当激光照耀到工件表面时，光能被工件快速汲取并转化为热能，致使光斑区域的金属蒸气快速膨胀，压力突然增大，熔融物以爆炸式高速喷射出来，在工件内部形成方向性很强的冲击波。
激光加工就是工件在光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合作用过程。
2.激光加工的特点1）激光加工功率密度高；2）激光光斑小；3）激光加工属于非接触加工，没有明显的机械力，没有工具损耗，可加工已变形的薄板和橡胶等弹性零件；4）加工速度快，热影响区小；5）加工影响因素许多。
3.激光加工的应用（1）激光打孔（2）激光切割（3）激光焊接（4）激光表面处理二、超声波加工1．超声波加工基本原理人耳能感受的声波频率是在16-16000Hz范围内，频率超过160001-Iz 的声波称之为超声波。
超声波加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工脆性材料的一种成形加工方法。
加工时在工具1与工件2之间加入液体(工作液)与磨料混合的悬浮液3，并使工具以很小的力9轻轻压在工件上。
超声换能器6产生16000Hz以上的超声频纵向振动，并借助于变幅杆4、5把振幅放大到0.05-0.1mm左右，驱动工具端面作超声振动，迫使悬浮液中的磨料以很大的速度和加速度不断地撞击、抛磨被加工表面，把被加工表面的材料粉碎成很细的微粒，从工件上被打落下来。
典型特种加工的原理和区别
典型特种加工的原理和区别
特种加工是相对通用加工而言的,指无法通过常规技术实现的特殊加工过程。
典型的特种加工方式及其核心原理可以概括如下:
1、激光加工
利用高功率激光束照射金属,使局部区发生瞬间高温将材料融化或汽化,实现焊接、切割等功能。
2、电子束加工
用高速电子束轰击材料表面,使之在极小范围快速熔化或汽化,进行焊接或穿孔。
3、等离子体加工
在part气体等离子体的作用下,通过物理化学反应实现材料的蚀刻、沉积、切割等。
4、超声波加工
利用超声机械振动的热效应、cavitation效应,使材料焊接、清洗或进行增材制造。
5、电火花加工
在两电极间制造强力脉冲放电,产生高温将材料融化或气化切除。
6、电化学加工
通过电解质溶液中的电化学反应,对工件进行精密的电蚀、电长等微加工。
以上加工方式都依靠00205, Do能量对材料的瞬间集中作用实现特殊效果。
其区别在于能量类型的不同,适用范围及加工质量各有特点。
正确选择特种加工方式需要综合考虑材料、加工要求等因素。
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特种加工技术之激光加工学院：机械工程学院摘要：激光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。
用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。
激光能适应任何材料的加工制造，尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。
关键词：加工原理、加工特点、激光分类、加工应用、发展趋势一．激光加工简介激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。
激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。
用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。
某些具有亚稳态能级的物质，在外来光子的激发下会吸收光能，使处于高能级原子的数目大于低能级原子的数目——粒子数反转，若有一束光照射，光子的能量等于这两个能相对应的差，这是就会产生受激辐射，输出大量的光能。
二.激光加工的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。
三．激光加工的特点激光具有的宝贵特性决定了激光在加工领域存在的优势：1.由于它是无接触加工，并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调，因此可以实现多种加工的目的。
2.它可以对多种金属、非金属加工，特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料。
3.激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件。
4.激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有影响或影响极小。
因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工量小。
5.它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。
6.由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换，极易与数控系统配合，对复杂工件进行加工，因此是一种极为灵活的加工方法。
7.使用激光加工，生产效率高，质量可靠，经济效益好。
例如：①美国通用电器公司采用板条激光器加工航空发动机上的异形槽，不到4H即可高质量完成，而原来采用电火花加工则需要9H以上。
仅此一项，每台发动机的造价可省5万美元。
②激光切割钢件工效可提高8-20倍，材料可节省15-30%，大幅度降低了生产成本，并且加工精度高，产品质量稳定可靠。
虽然激光加工拥有许多优点，但不足之处也是很明显的。
四．激光加工的分类激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。
激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。
与传统的板材加工方法相比, 激光切割其具有高的切割质量、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状)、广泛的材料适应性等优点。
1. 激光熔化切割在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。
因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。
激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。
激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。
气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。
在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收。
最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。
在激光功率一定的情况下，限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。
激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。
2．激光火焰切割激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体。
借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加热。
对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。
另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。
实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。
激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的（有烧掉尖角的危险）。
可以使用脉冲模式的激光来限制热影响。
所用的激光功率决定切割速度。
在激光功率一定的情况下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。
3．激光气化切割在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激光功率。
为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。
该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。
该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。
该加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。
另外，这些材料通常要达到更厚的切口。
在激光气化切割中，最优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。
激光功率和气化热对最优焦点位置只有一定的影响。
所需激光功率密度要大于108W/m2，并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置.在板材厚度一定的情况下，假设有足够的激光功率，最大切割速度受到气体射流速度的限制。
五．激光加工的应用1.激光焊接激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。
由于其独特的优点，已成功地应用于微、小型零件焊接中。
与其它焊接技术比较，激光焊接的主要优点是：激光焊接速度快、深度大、变形小。
能在室温或特殊的条件下进行焊接，焊接设备装置简单。
2.激光钻孔随着电子产品朝着便携式、小型化的方向发展，对电路板小型化提出了越来越高的需求，提高电路板小型化水平的关键就是越来越窄的线宽和不同层面线路之间越来越小的微型过孔和盲孔。
传统的机械钻孔最小的尺寸仅为100μm ，这显然已不能满足要求，代而取之的是一种新型的激光微型过孔加工方式。
目前用CO2激光器加工在工业上可获得过孔直径达到在30-40μm的小孔或用UV 激光加工10μm 左右的小孔。
目前在世界范围内激光在电路板微孔制作和电路板直接成型方面的研究成为激光加工应用的热点，利用激光制作微孔及电路板直接成型与其它加工方法相比其优越性更为突出，具有极大的商业价值。
3. 激光打孔采用脉冲激光器可进行打孔,脉冲宽度为0.1～1毫秒,特别适于打微孔和异形孔,孔径约为0.005～1毫米。
激光打孔已广泛用于钟表和仪表的宝石轴承、金刚石拉丝模、化纤喷丝头等工件的加工。
在造船、汽车制造等工业中,常使用百瓦至万瓦级的连续CO2激光器对大工件进行切割,既能保证精确的空间曲线形状,又有较高的加工效率。
对小工件的切割常用中、小功率固体激光器或CO2激光器。
在微电子学中，常用激光切划硅片或切窄缝，速度快、热影响区小。
用激光可对流水线上的工件刻字或打标记，并不影响流水线的速度，刻划出的字符可永久保持。
4.激光微调采用中、小功率激光器除去电子元器件上的部分材料，以达到改变电参数（如电阻值、电容量和谐振频率等）的目的。
激光微调精度高、速度快，适于大规模生产。
利用类似原理可以修复有缺陷的集成电路的掩模，修补集成电路存储器以提高成品率，还可以对陀螺进行精确的动平衡调节。
5.激光热处理用激光照射材料，选择适当的波长和控制照射时间、功率密度，可使材料表面熔化和再结晶，达到淬火或退火的目的。
激光热处理的优点是可以控制热处理的深度，可以选择和控制热处理部位，工件变形小,可处理形状复杂的零件和部件,可对盲孔和深孔的内壁进行处理。
例如，气缸活塞经激光热处理后可延长寿命；用激光热处理可恢复离子轰击所引起损伤的硅材料。
激光加工的应用范围还在不断扩大，如用激光制造大规模集成电路，不用抗蚀剂，工序简单,并能进行0.5微米以下图案的高精度蚀刻加工，从而大大增加集成度。
此外，激光蒸发、激光区域熔化和激光沉积等新工艺也在发展中。
六．激光加工的发展趋势激光加工用于再制造业和应用于其他制造业一样，有其不可替代的优点，并优于其它加工技术。
激光加工用于再制造业是由相变硬化发展到激光表面合金化和激光熔覆，由激光合金涂层发展到复合涂层及陶瓷涂层，从而使得激光表面加工技术成为再制造的一项重要手段。
它主要是采用5KW~10KWCO2高功率激光器及其系统。
与国际上激光加工系统相比，我国的激光加工系统差距甚大，仅占全球销售额的4%左右。
主要表现为：高档激光加工系统很少，甚至没有；主力激光器不过关；微细激光加工装备缺口较大；而这些领域我国的生产加工企业正在积蓄力量稳步进入，国内应用市场有很大发展空间。
预测今后2-3年内，我国激光加工销售额将会由2008年的35亿人民币上升翻一倍，也就是说会达到70亿元产值。
国内各类制造业接受了激光加工技术，它可使他们的产品增加技术含量，加快产品更新换代，为适应21世纪高新技术的产业化、满足宏观与微观制造的需要，研究和开发高性能光源势在必行。
目前正在积极研制超紫外、超短脉冲、超大功率、高光束质量等特征的激光，尤其是能适应微制造技术要求的激光光源更是倍受关注，并已形成国际性竞争。
七．参考文献【1】·张辽远，现代加工技术。
北京：机械工业出版社，2008.7 【2】·宋威廉，激光加工技术的发展。
北京：机械工业出版社，2008.3 【3】张辽远.现代加工技术[M].北京：机械工业出版社，2002.【4】刘振辉，杨嘉楷.特种加工[M].重庆：重庆大学出版社，1991.。