激光加工
激光加工的工艺方法
激光加工的工艺方法
激光加工是指使用激光束来加工材料的一种方法。
具体的工艺方法包括以下几种：
1. 激光切割：激光束在工件表面进行定位，同时通过加热和蒸发的方式将材料切割成所需的形状。
激光切割广泛应用于金属、塑料、木材等材料的加工。
2. 激光钻孔：激光束通过对工件表面进行高能量的瞬间照射，使工件表面材料产生熔化和蒸发，从而形成孔洞。
激光钻孔适用于金属、陶瓷、玻璃等材料的加工。
3. 激光焊接：激光束聚焦在工件接触面上，加热材料使其熔化，并通过表面张力形成稳定的焊缝。
激光焊接广泛应用于金属、塑料等材料的连接。
4. 激光打标：激光束通过对工件表面进行定位、照射，使工件表面材料氧化、蒸发或改变颜色，从而形成文字、图形或标记。
激光打标适用于金属、塑料、玻璃等材料的加工。
5. 光刻：利用激光通过光刻胶将图形或图案映射到工件表面，然后使用化学腐蚀或其他方法将非光刻胶保护的部分进行加工或蚀刻。
光刻常用于半导体、平板显示器等微电子领域的制造。
总的来说，激光加工的工艺方法可以根据不同的应用需求选择不同的工艺来实现对材料的精确加工和处理。
激光加工的基本原理
激光加工的基本原理
激光加工是一种利用高能激光束对材料进行切割、刻蚀、焊接等加工的技术。
其基本原理是利用激光器产生的高能激光束，通过光束发射装置将其聚焦成高能密集的光点，然后将光点扫过待加工材料表面，使材料在激光束的作用下发生熔化、汽化、氧化或剥离等反应，从而实现对材料的精密加工。
激光加工的原理主要涉及以下几个方面：
1. 激光器：利用激光介质（如气体、固体或半导体等）在外界激励下产生激光。
2. 光束发射装置：将激光束聚焦成一束高能密集的光点，可通过透镜、反射镜等光学元件实现。
3. 材料与激光的相互作用：激光束照射到材料表面后，其能量将被吸收、反射或透射。
吸收能量最多的材料通常是适合激光加工的材料。
4. 加工过程：激光束在加工材料表面形成极小的热源，使材料局部加热，进而发生熔化、汽化、氧化或剥离等反应。
加工方法包括切割、刻蚀、焊接等。
激光加工的优势主要有以下几个方面：
1. 高精度：激光束聚焦成极小的光点，可实现对材料的精细加工，具有较高的加工精度和分辨率。
2. 高效率：激光加工速度快，加工效率高，适用于批量生产和大规模加工。
3. 无接触加工：激光加工过程中，材料和激光之间没有物理接触，可避免材料的污染和变形。
4. 宽材料适应性：激光加工可适用于多种材料，包括金属、塑
料、陶瓷等。
5. 灵活性：激光加工可实现对复杂形状的加工，可根据需要进行定制和个性化设计。
总之，激光加工通过高能激光束对材料进行加工，具有高精度、高效率、无接触、宽材料适应性和灵活性等优势，广泛应用于制造业、电子工业、医疗器械、航空航天等领域。
激光加工
• 1）光泵是供给工作物质光能用的，一般都用氙 灯或氪灯作为光泵。 • 2）聚光器的作用是把氙灯发出的光能聚集在工 作物质上，一般可将氙灯发出来的 80% 左右的 光能集中在工作物质上。 • 3）谐振腔由两块反射镜组成，其作用是使激光 沿轴向来回反射共振，用于加强和改善激光的输 出。 • 2、固体激光器的分类 • 固体激光器常用的工作物质有红宝石、钕玻璃和 掺钕钇铝石榴石三种。
• 3、激光的产生 • 以红宝石为例，基本成分是氧化铝，其中掺有 0.05% 的氧化铬，能发射激光的是正铬离子。当 脉冲氙灯照射红宝石时，使处于基态 E1的铬离 子大量激发到En状态，由于 En寿命很短， En状 态的铬离子又很快地跳到寿命较长的亚稳态 E2 （无辐射转换）。如果照射光足够强，就能够在 千分之三秒时间内，把半数以上的原子激发到高 能级 En，并转移到 E2。这时当有频率为ν = （E2- E1）/h的光子去照射 “刺激” 它时，就可 以产生从能级 E2到 E1的受激辐射跃迁，出现雪 崩式连锁反应，发出频率（E2- E1）/h的单色性 好的光，这就是激光。
• 2、氩离子激光器 • 氩离子激光器是惰性气体氩 （Ar）通过气 体放电，使氩原子电离并激发。由于氩激 光器波长短，发散角小，所以可用于精密 微细加工，如用于激光存贮光盘基板的蚀 刻制造等。 • 氩离子激光器发出的谱线很多，最强的是 波长为 0.5145μm 的绿光和波长为 0.4880μm 的蓝光。
• 2、激光加工的特点 • 1）聚焦后，激光加工的功率密度极高达 108~1010W/cm2 ，光能转化为热能，几乎 可以熔化、气化任何材料。 • 2）激光光斑大小可以聚焦到微米级，输 出功率可以调节，因此可用以精密微细加 工。 • 3）加工所用工具是激光束，是非接触加 工，所以没有明显的机械力，没有工具损 耗问题。加工速度快、热影响区小，容易 实现加工过程自动化。
激光加工的原理特点应用
激光加工的原理特点应用一、激光加工的原理激光加工是一种利用高能量激光对材料进行加工的技术。
其原理基于激光的特性和相应的相互作用过程。
1. 激光的特性•高亮度：激光具有高亮度，即光束中的光子数目非常高。
•高单色性：激光是一种单色光，光的频率非常纯净。
•高相干性：激光具有相干性，光波的振动方向具有一定的规律。
2. 激光与材料的相互作用•吸收：激光进入材料后，会被材料吸收，能量转化为材料内部的热能。
•散射：激光与材料相互作用时，可能会发生散射现象，即光线改变了方向。
•光热效应：激光加工中，激光光束的能量转化为热能，使材料局部融化或汽化。
二、激光加工的特点1. 高精度激光加工具有非常高的精度。
由于激光光束的单色性和聚焦性，可以实现对材料的精细加工，尺寸控制在微米级别。
2. 无接触加工激光加工是非接触式加工技术，光束直接作用于材料表面，无需实体接触。
这种无接触性让激光加工可以对脆性材料、高硬度材料以及容易变形的材料进行加工，避免了物理性力量对材料造成的损伤。
3. 操作灵活激光加工可以通过调整激光的功率、频率、焦点位置和扫描速度等参数来实现不同的加工效果。
这使得激光加工具有操作灵活性，适应性强，能够满足不同材料和产品的加工需求。
4. 高速加工激光加工速度快，加工效率高。
由于激光光束具有较高的功率密度，能够在瞬间对材料进行加热、熔化和汽化。
这种高速加工能够极大地提高生产效率，适用于大批量加工生产。
5. 广泛应用激光加工技术广泛应用于各个领域。
例如，激光切割用于金属材料、塑料材料的切割加工；激光打标用于产品标记和编号；激光焊接用于金属零件的焊接；激光雕刻用于木材、石材、玻璃的雕刻等等。
三、激光加工的应用1. 工业制造激光加工在工业制造中扮演着重要的角色。
例如，激光切割技术可用于汽车制造中的车身零件切割，减少了材料浪费和加工时间；激光焊接技术可用于焊接不易访问到的位置，提高了焊接质量和生产效率。
2. 电子设备制造激光加工在电子设备制造中有广泛的应用。
激光加工原理及特点
激光加工原理及特点
激光加工是一种利用激光束对工件进行材料加工的技术。
它利用激光器产生的高能密度的激光束，通过对工件表面进行照射和烧蚀，来实现材料的切割、刻蚀、焊接和打孔等加工过程。
激光加工的原理基于光能的转化和热能的传递。
激光器产生的激光束具有高能量和高方向性，能够准确地照射到工件的特定位置。
当激光束照射到工件表面时，光能会被材料吸收并转化为热能，引起局部区域的升温。
当温度达到材料的熔点或汽化点时，材料就会融化或汽化，从而实现工件的加工。
激光加工具有以下特点：
1. 高精度：激光束的光斑尺寸小，其束腰直径可以达到微米级别，因此可以实现对工件的精细加工，保证加工精度。
2. 高速度：激光束具有高能量密度，能够快速地进行加热和材料去除，因此激光加工速度快，生产效率高。
3. 非接触性：激光加工是一种非接触性加工技术，激光束与工件无需直接接触，避免了传统加工中刀具与工件的摩擦和磨损，减少了工件的变形和损伤。
4. 材料适应性广：激光加工对不同种类的材料均具有较强的适应性，包括金属、非金属和复合材料等。
可以实现对多种材料的切割、焊接和打孔等加工。
5. 灵活性好：激光加工可以根据需要进行编程调整，能够实现复杂形状的加工，满足个性化和定制化需求。
6. 环保节能：激光加工是一种无废品、无污染的加工技术，不产生废气、废水和废渣，符合环保要求。
综上所述，激光加工具有高精度、高速度、非接触性、材料适应性广、灵活性好和环保节能等特点，使得它在工业生产和科学研究领域得到广泛应用。
激光加工的技巧
激光加工的技巧
激光加工是一种利用激光束来切割、雕刻、焊接、打标等加工方法。
以下是一些激光加工的技巧：
1. 材料选择：激光加工适用于多种材料，包括金属、塑料、木材等。
选择适当的材料对于获得良好的加工效果至关重要。
2. 激光功率调整：根据不同的加工任务和材料，调整激光功率可以获得最佳的加工效果。
过低的功率可能导致切割不干净，而过高的功率可能导致材料熔化或灼烧。
3. 激光聚焦：激光聚焦能够增加激光束的功率密度，使加工效果更好。
通过调整聚焦镜头的位置和焦距可以控制激光束的聚焦效果。
4. 加工速度控制：加工速度对于激光加工的质量和效率有重要影响。
过快的加工速度可能导致切割或雕刻不深，而过慢的速度可能导致加工过程太缓慢。
5. 切割方向选择：对于一些材料，如金属，切割方向会影响切割边缘的质量。
选择适当的切割方向可以避免产生毛刺和断裂。
6. 引导气体使用：在激光切割过程中，引导气体可以起到清除熔融材料、降低切割温度和增加切割速度的作用。
选择适当的引导气体对于获得清晰的切割边缘
非常重要。
7. 辅助装置使用：在激光加工中，一些辅助装置如自动定位系统、自动控制系统等可以提高加工的准确性和效率。
总之，激光加工的技巧需要根据具体的加工任务和材料来进行调整和优化，只有在熟练掌握这些技巧的基础上，才能获得高质量的激光加工结果。
7.2.17.2激光加工技术
激光打标的特点是非接触加工，可在任何异型表面标刻，工件不 会变形和产生内应力，适于金属、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等 各种材料；标记清晰、水久、美观，并能有效防伪；标刻速度快。运 行成本低，无污染。可显著提高被标刻产品的档次。
激光打标广泛应用于电子元器件、汽(摩托)车配件、医疗器械、 通讯器材、计算机外围设备、钟表等产品和烟酒食品防伪等行业。
固体 激光器
气体 激光器
液体 激光器
半导体 激光器
由于He-Ne(氢-氖)气体激光器所产生的激光 不仅容易控制，而且方向性、单色性及相干性都比 较好，因而在机械制造的精密测量中校广泛采用。
导光聚焦系统 根据被加工工件的性能要求，光束经放大、整形、
聚焦后作用于加工部位，这种从激光器输出窗口到 被加工工件之间的装置称为导光聚焦系统。
激光加工系统 激光加工系统主要包括床身、能够
在三维坐标范围内移动的工作台及机电 控制系统等。
3. 激光加工应用
3. 激光加工应用
激光打孔 几乎所有金属和非金属材料均
能打孔，特点对硬质材料进行微细 孔的加工，深径比达50-100。
激光打孔的质量主要与激光器 输出功率和照射时间、焦距与发散 角、焦点位置、光斑内能量分布、 照射次数及工件材料等因素有关。
激光切割 激光可以切割金属，也可
以切割非金属。用来加工玻璃、 陶瓷、各种精密细小的零部件。
激光切割过程中，影响激 光切割参数的主要因素有激光 功率、吹气压力、材料厚度等。
激光打标 激光打标是指利用高能量的激光束照射在工件表面，光
能瞬时变成热能，使工件表面迅速产生蒸发，从而在工件表 面刻出任意所需要的文字和图形，以作为永久防伪标志。
激光焊接 激光焊接一般无需焊料和焊剂，只需将工件的加工区
激光加工技术及其应用
激光加工技术及其应用激光加工作为一种高端加工技术，广泛应用于航天、武器、汽车、电子、医疗等领域。
它是利用激光束的高强度和高可控性进行材料加工的一种技术，可以用于切割、刻蚀、打孔、焊接等多种加工作业。
本文将探讨激光加工技术及其应用领域。
一、激光加工技术简介激光加工技术是指利用激光能量对材料进行切割、刻蚀、钻孔、打孔、焊接等加工作业的技术。
它的原理是利用激光束的高聚焦能力，将激光束集中在小的区域内，使材料局部受热，从而蒸发或熔化。
因为激光束的特殊性质，激光加工具有高精度、高效率、高速度、低损伤、无接触等优点，并且可以加工几乎所有材料。
激光加工技术主要分为激光切割、激光刻蚀、激光钻孔、激光打孔、激光表面处理等几大类。
其中，激光切割是最常见的加工类型之一，它可以用于金属、非金属、纺织品、玻璃等材料的高精度切割。
二、激光加工应用领域（一）、汽车制造随着汽车制造行业的不断发展，对于汽车零部件的制造要求也越来越高。
激光加工技术在汽车制造领域的应用越来越广泛，它可以用于汽车发动机、底盘、车身等各个方面的制造。
例如，在发动机制造中，激光焊接技术可以用于活塞、缸套的制造，其加工速度和质量远远超过传统的加工方法；在车身制造中，激光切割技术可以用于汽车门、车身板等的精细加工，其加工速度和精细度也较高。
（二）、电子制造在电子制造领域，激光加工技术同样发挥着重要作用。
以手机制造为例，激光加工技术可以用于手机屏幕、摄像头制造过程中的精细加工，能够实现高效率、高精度的制造，提高制造的品质和效率。
此外，激光加工技术还可以用于半导体器件、电路板等电子元器件的制造和加工，它比传统的机械加工和化学加工更加高效。
（三）、航空制造在航空制造方面，激光加工技术也有着广泛的应用。
在航空发动机制造中，激光加工技术可以用于制造复杂的叶轮和涡轮叶片，其加工精细度和速度较高，性能更加优良。
此外，激光加工技术还可以用于制造航空器件和机身等各个方面的加工，在提高航空器件的质量和安全性方面发挥了重要作用。
激光加工综述
激光加工综述激光加工是一种新兴的技术，通过非接触式的方式将激光束聚焦到物体表面，实现对材料的加工和处理。
相比传统的加工方法，激光加工具有许多优点，如高精度、高效率、低成本等。
本文将从以下几个方面对激光加工进行综述：一、激光加工的特点激光加工具有许多优点。
首先，激光加工是非接触式的，不会对材料造成机械挤压或变形，因此可以避免对材料造成损伤。
其次，激光加工的精度高，可以实现对微小细节的精确控制。
此外，激光加工的速度快，可以大幅提高生产效率。
最后，激光加工还可以对各种材料进行加工，如金属、非金属、复合材料等。
二、激光加工的类型及应用激光加工主要包括激光切割、激光焊接、激光打标等类型。
激光切割是通过高能激光束将材料汽化或氧化，从而实现切割的目的。
激光焊接则是通过激光束将材料熔化后重新凝结，实现焊接的目的。
激光打标则是通过激光束在材料表面留下永久性的标记。
在实际应用中，激光加工被广泛应用于各种领域，如汽车制造、航空航天、电子工业、医疗器械等。
在汽车制造领域，激光加工可以用于实现汽车零部件的高精度焊接和切割。
在航空航天领域，激光加工可以用于制造高强度的零部件。
在电子工业领域，激光加工可以用于实现微电子器件的精细打标和切割。
在医疗器械领域，激光加工可以用于制造高精度的医疗设备和器械。
三、激光加工技术的未来发展随着科技的不断发展，激光加工技术也在不断进步和完善。
未来，激光加工将会向着更加高效、精确、智能化的方向发展。
同时，随着新材料的不断涌现和应用，激光加工也将会面临新的挑战和机遇。
相信在未来，激光加工将会在更多的领域得到应用和发展。
激光加工
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。
材料表面 → 激光束→
｛
热加工：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：光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等
激光加工的工作原理
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。 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，这时就会产生受激辐射，输出大量的光能
2.激光雕刻应用 激光雕刻是利用软件技术，按设计图稿输入数据进行自动雕刻。激光雕刻是激光加工技术 在服装行业中运用最成熟、最广泛的技 术，能雕刻任何复杂图形标志，还可以进行射穿的 镂空雕刻和表面雕刻，从而雕刻出深浅不一、质感不同、具有层次感和过渡颜色效果的各 种图案。 3.激光打标应用 激光打标具有打标精度高、速度快、标记清晰等特点。激光打标兼容了激光切割、雕刻 技术的各种优点，可以在各种材料上进行精密加工，还可以加工尺寸小且复杂的图案， 激光标记具有永不磨损的防伪性能。
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。 激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为 相似，即能量转换机制是通过“小孔”结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材 产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量， 孔腔内平衡温度达2500 ℃左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四 周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围 着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中， 能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁 外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相 持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在 连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。 就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度 向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷 凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快， 使焊接速度很容易达到每分钟数米。
《激光加工技术》课件
详细描述
激光打标是利用高能激光束在材料表面进行刻划或烧蚀出文字、图案等标记。 该技术具有标记清晰、永久、不易磨损等优点，广泛应用于产品标识、防伪鉴 别等领域。
激光熔覆
总结词
高效、耐磨的表面改性技术
详细描述
激光熔覆是利用高能激光束将熔覆材料快速熔化并覆着在材料表面，形成一层具有特殊 性能的熔覆层。该技术具有熔覆层质量高、与基体结合力强等优点，广泛应用于机械零
02
激光加工技术的基本设备
激光器
激光器是激光加工技术的核心设备，负责产生高能激光 束。
激光器的性能参数包括输出功率、光束质量、波长等， 直接影响加工效果。
激光器的种类繁多，常见的有气体激光器、固体激光器 和光纤激光器等。
激光器的维护和保养对于保证其稳定性和寿命至关重要 。
光学系统
01
光学系统是用来传输和聚焦激光束的装置，通常包括反射镜、 透镜和光束扩展器等。
措施。
如何克服激光加工技术的局限性
降低设备成本
通过技术进步和规模化生产，降低激光加工设备 的成本，使其更适用于中小型企业。
拓展材料适用性
研究新的激光加工技术和工艺，拓展激光加工技 术的材料适用性。
ABCD
提高技术水平
加强技术研发和人才培养，提高激光加工技术的 水平和应用范围。
加强安全管理
建立健全的安全管理制度和操作规程，加强安全 培训和教育，确保操作人员的安全。
02
光学系统的设计和制造精度直接影响激光加工的精度和效果。
光学系统的清洁和维护对于保证其性能和稳定性非常重要。
03
加工机床
1
加工机床是用来固定和加工工件的设备，通常具 有高精度和高稳定性的特点。
激光加工技术及应用
激光加工技术及应用一、激光加工技术的概念和分类激光加工技术是指利用激光器的能量将材料加工形成所需形状、尺寸和性能的一种加工方式。
激光加工技术是一种非传统的加工方式，具有高能量密度、高精度、高稳定性、高速率和无接触等优势。
激光加工技术可以分为激光切割、激光打孔、激光刻蚀、激光焊接等几类。
其中，激光切割是指在所需要加工的材料表面上利用激光的高能量和高功率进行熔化和气化加工；激光打孔是指通过将激光束聚焦在材料表面上产生高能量的激光束，在材料内部进行加工，形成所需的孔洞；激光刻蚀是将激光束聚焦在表面上，通过激光束的作用使材料表面发生化学反应从而加工所需形状；激光焊接是将两个或多个材料在相互接触的部分加热至熔化温度，然后再冷却固化加工。
二、激光加工技术的应用领域1、微电子加工领域：激光加工技术可以用于微电子器件加工、电线绕制和电路板制造等领域。
激光器的小尺寸和高能量密度，可以实现微电子器件加工的高精度、高速度和无接触加工。
2、汽车工业领域：激光加工技术可以用于汽车钣金加工、车身建模和车灯制造等领域。
激光器的高能量密度可以快速和准确地切割和加工钣金材料，同时可以实现车身建模的高精度和自由度的加工。
3、机械制造领域：激光加工技术可以用于零部件加工、装配和零件修复等领域。
激光器可以实现高精度和高速率的加工，同时可以进行自动化生产线的组装和检测。
激光加工技术还可以用于各种材料的修复和表面处理。
4、医疗领域：激光加工技术可以用于手术切割、手术焊接和皮肤美容等领域。
激光器的高精度和高能量可以实现手术的精确、快速和无创治疗。
激光加工技术还可以用于皮肤美容和脱毛等领域。
5、航空航天领域：激光加工技术可以用于航空航天器的制造和维护领域。
激光器可以实现超高精度的加工和组装，同时可以进行航空器的检测和预警。
三、激光加工技术的优势和展望1、激光加工技术具有很高的精度和速度，可以将加工的误差降低至微米乃至亚微米级别，同时可以保证高速率的加工。
激光加工技术的基本原理
激光加工技术的基本原理1. 激光是什么？1.1 激光的由来嘿，大家有没有想过，激光这个词听起来就像是科幻电影里的高科技武器，其实它的原理超级简单，跟我们平常用的灯泡差不多。
激光的全名是“受激辐射光放大”，这听起来是不是有点深奥？其实就是把光放大到一个疯狂的程度，形成一个高度集中、方向明确的光束。
想象一下，放大镜把阳光聚焦到一个点，火光四溅的感觉。
嘿嘿，激光就是这种感觉，只不过更高级、威力更猛。
1.2 激光的种类那么，激光也不是单一的，种类多得像是超市里的零食，五花八门。
有固体激光、气体激光、半导体激光等，简直让人眼花缭乱。
固体激光就像是坚果，坚韧而持久；气体激光就像是气泡水，活泼又充满活力；半导体激光就像是USB闪存，便携又高效。
每种激光都有自己的特色，就像不同的人有不同的性格，各有千秋。
2. 激光加工的原理2.1 如何进行加工说到激光加工，这就更有意思了。
简单来说，就是用激光来切割、雕刻或者打标东西。
想象一下，你在厨房里切水果，激光就像你的刀，划过物体表面，留下干净利落的切口。
它的能量可以瞬间将材料融化或汽化，速度快得让人目不暇接。
听起来是不是很酷？而且，这种加工方式不仅精准得令人惊叹，还能实现各种复杂的图案，简直像是艺术家用画笔在创作。
2.2 加工材料的选择激光加工可以用在很多材料上，比如金属、塑料、木材等，几乎无所不包。
就像做饭一样，食材选择丰富多样，每种材料都有自己的特点。
金属加工就像在锻造武器，能量强大；木材加工就像是在雕刻艺术品，温暖而细腻。
每次看到激光在材料上划过，留下一道道美丽的痕迹，我都忍不住想拍个视频发朋友圈，简直就是一场视觉盛宴。
3. 激光加工的优缺点3.1 优点那么，激光加工到底有什么优点呢？首先，精度高是无可厚非的。
切割的边缘光滑得像新磨的豆腐，几乎不用后期处理。
再来，速度快！几秒钟就能完成任务，效率高得让人惊讶。
更妙的是，激光加工不会像传统切割那样产生大量废料，环保又经济，简直是现代工艺的典范。
激光加工的原理及应用
激光加工的原理及应用激光加工是利用激光束对材料进行切割、焊接、打孔等工艺的一种现代加工技术。
其原理是将激光能量转化为材料的热能，通过控制激光束的位置和功率密度，使激光束与材料相互作用，从而达到对材料进行加工的目的。
激光加工的原理主要包括以下几个方面：1. 激光产生：激光是由激光器产生的一种高纯度、高能量、高频率的电磁波。
常见的激光器有气体激光器、固体激光器、半导体激光器等。
2. 激光导引：激光束通过光学系统的导引，使激光能够准确地照射到目标材料的加工区域。
3. 激光与材料相互作用：激光束在与材料相互作用时，会被材料吸收、反射、透过等。
当激光能量被材料吸收后，会转化为材料的热能，引起材料的热膨胀、熔化、汽化或燃烧等反应。
4. 材料加工：根据不同的加工需求，通过控制激光束的移动速度、功率密度和作用时间等参数，实现对材料的切割、焊接、打孔等加工操作。
激光加工具有以下几个主要的应用领域：1. 切割：激光切割广泛应用于金属材料、塑料、纺织品、木材等各种材料的切割加工中。
激光切割速度快、精度高，可以实现复杂形状的切割，具有很高的加工效率和质量。
2. 焊接：激光焊接可以将不同材料的工件进行连接，广泛应用于汽车制造、电子设备、航空航天等领域。
激光焊接具有焊缝小、热影响区小、焊接强度高等优点，能够提高产品的质量和可靠性。
3. 打孔：激光打孔可以对金属、塑料、玻璃等材料进行精确的穿孔加工。
激光打孔具有孔径小、孔壁光滑、加工速度快等特点，可以在材料上实现微小孔的加工。
4. 雕刻与标记：激光雕刻与标记可以对各种材料进行图案、文字、图像等的刻印加工。
激光雕刻具有高精度、高清晰度、无接触等特点，被广泛应用于装饰、工艺品、医疗器械等领域。
除了以上应用领域外，激光加工还被应用于精密加工、微加工、硬化处理等领域。
它不仅可以提高生产效率，减少能量消耗，还能实现复杂结构的加工和精密微细加工。
随着激光技术的不断进步和广泛应用，激光加工在各个领域的应用前景非常广阔。
激光加工
(b) 指指加
(c) 阶阶加
几种形式的变幅杆
(3) 机床本体和磨料工作液循环系统 磨料工作液是磨料和工作液的混合物。常 用的磨料有碳化硼、碳化硅、氧化硒或氧 化铝等；常用的工作液是水，有时用煤油 或机油。磨料的粒度大小取决于加工精度、 表面粗糙度及生产率的要求。 •
• 3．超声波加工的应用 超声波加工的生产率虽然比电火花、电 解加工等低，但其加工精度和表面粗糙 度都比它们好，而且能加工半导体、非 导体的脆硬材料，如玻璃、石英、宝石、 锗、硅甚至金刚石等。
1
2
3
4 5 6 1—激激压；2—激激激； 3—全全全全振；4—聚聚聚振； 5—工工；6—工工工
激光加工示意图
• (2) 激光加工的特点 激光加工的特点主要有以下几个方面： 1. 几乎对所有的金属和非金属材料都可以进行 激光加工。 2. 激光能聚焦成极小的光斑，可进行微细和精 密加工，如微细窄缝和微型孔的加工。 3. 可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离 室或其它地点进行加工。 4. 加工时不需用刀具，属于非接触加工，无机 械加工变形。 5. 无需加工工具和特殊环境，便于自动控制连 续加工，加工效率高，加工变形和热
超声波切割加工
1 2 1—清清清； 2—变变变； 3—压压压压； 4—压压压压压压压； 5—镍镍(＋)； 6—镍镍(－)； 7—接接压压； 8—垫垫； 9—钢垫钢
3 4 5 6 7 8 9
超声波清洗装置
(3) 加工时宏观切削力很小，不会引起变形、 烧伤。表面粗糙度Ra值很小，可达0.2 µm，加工精度可达0.05～0.02 mm，而 且可以加工薄壁、窄缝、低刚度的零件。 (4) 加工机床结构和工具均较简单，操作维 修方便。 (5) 生产率较低。这是超声波加工的一大缺 点。
激光加工
发展也不足。
3、激光加工的原理和特点
3.1 激光的产生原理
（一）光的物理概念及原子的发光过程 3.1.1.光的物理概念 根椐光的电磁学说，可以认为光实质上是在一定波长范 围内的电磁波。同样也有波长λ，频率ν，波速c，它们三 者之间的关系为: c
人们能够看见的光称为可见光，它的波长为0.4～0.76μm。 波长大于 0.76μm的称为红外光或红外线，小于0.4 μm的称 为紫外光或紫外线。
为该单色光的谱线宽，是衡量单色性好坏的尺度，厶A越小，单 色性就越好。 在激光出现以前，单色性最好的光源要算氟灯，它发出的单 色光λ0 =605．7nm，在低温条件下， Δλ只有o．00047nm。激 光出现后，单色性有了很大的飞跃，单纵模稳频激光的谱线宽度 可以小于10-8nm，单色性比氖灯提高了上万倍。 （c）相干性好 光源的相干性可以用相干时间或相干长度来量度。相干时间 是指光源先后发出的两束光能够产生于涉现象的最大时间间隔。 在这个最大的时间间隔内光所走的路程(光程)就是相干长度，它 与光源的单色性密切有关，即
目前国内激光加工存在的问题：
(1)缺少适合大功率激光加工系统用的国产商品级 可靠、稳定的YAG固体激光器和CO2激光器； (2)尚无适合激光加工的国产商品级新型大功率半
导体激光器(LD)和LD泵浦的全固态激光器(DPSSL)； (3)尚缺可靠、稳定、长寿命国产商品级准分子激 光器和光纤激光器； (4)激光加工系统中的一些关键元器件和软件国内
2.2 国内激光加工产业和市场概况
自20世纪9O年代开始，随着市场经济快速发展， 国内出现了许多从事研制、生产和经营激光器和激光 加工设备的公司。但国内激光设备厂商主要以提供低 端设备为主，激光器也以传统的灯泵浦YAG固体激光 器和低端的CO2激光器为主。各种激光加工设备中的 很多关键器件都需要进口。
激光加工
激光加工 1.激光的特点 ：
（一）定向发光 普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源 装上一定的聚光装置，如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜， 使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光，天生就是朝一个方向 射出，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。1962年，人类第一 次使用激光照射月球，地球离月球的距离约38万公里，但激光在月球表面的光 斑不到两公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其 光斑直径将覆盖整个月球。 （二）亮度极高 在激光发明前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高，与太阳的亮度不相 上下，而红宝石激光器的激光亮度，能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度 极高，所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的 照度约为0.02勒克斯（光照度的单位），颜色鲜红，激光光斑明显可见。若用 功率最强的探照灯照射月球，产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯，人眼根 本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小 的空间范围内射出，能量密度自然极高。
激光加工
（三）颜色极纯 光的颜色由光的波长（或频率）决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳 光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间，对应的颜色从红色到紫色共7种 颜色，所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源，它发 射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源，只发射某 一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一，但仍有一定的分布范围。如氖 灯只发射红光，单色性很好，被誉为单色性之冠，波长分布的范围仍有0.00001 纳米，因此氖灯发出的红光，若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见，光 辐射的波长分布区间越窄，单色性越好。 激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。以输出红光的氦 氖激光器为例，其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米，是氪灯发射的红 光波长分布范围的万分之二。由此可见，激光器的单色性远远超过任何一种单 色光源。 （四）能量密度极大 光子的能量是用E=hv来计算的，其中h为普朗克常量，v为频率。由此可知， 频率越高，能量越高。激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.89510(14)Hz.它的能量 密度很大（因为它的作用范围很小，一般只有一个点），短时间里聚集起大量 的能量，用做武器也就可以理解了。
对激光加工技术的理解与认识
对激光加工技术的理解与认识一、激光加工技术简介1.1 什么是激光加工技术？激光加工技术是一种利用激光光束对材料进行加工和加工的技术。
它具有高精度、高速度、无接触、无热影响区等特点，被广泛应用于各个领域。
1.2 激光加工技术的分类•激光切割：利用激光光束对材料进行切割，常见于金属加工领域。
•激光打标：利用激光光束对材料进行永久性标记，常见于工业产品标识等领域。
•激光焊接：利用激光光束对材料进行焊接，通常应用于金属材料的精密焊接。
•激光钻孔：利用激光光束对材料进行孔洞加工，常用于陶瓷、玻璃等材料的加工。
二、激光加工技术的原理2.1 激光的发射原理激光发射的原理是通过激发物质产生受激辐射，这种辐射经过增益介质的反射、传播和放大，最终形成激光束。
2.2 激光与材料的相互作用激光与材料相互作用时，会发生吸收、反射、传导和散射等现象。
吸收激光能量的材料会发生加热，从而引起材料的融化、汽化或化学反应。
2.3 激光加工的控制参数激光加工过程中，影响加工质量的关键参数包括激光功率、激光束聚焦直径、加工速度以及材料的光学特性。
三、激光加工技术的应用领域3.1 工业制造激光加工技术在工业制造中得到广泛应用。
比如，激光切割可以用于金属板材的裁剪，激光打标可以用于产品标识。
3.2 电子制造在电子制造领域，激光加工技术可以用于电路板的制造和组装，以及半导体芯片的加工。
3.3 医疗领域激光加工技术在医疗领域有着重要应用，例如激光手术刀可以用于精确的手术操作，激光治疗可以用于皮肤病变的治疗。
3.4 精密仪器制造激光加工技术在精密仪器制造中发挥着重要作用。
比如，利用激光焊接可以实现对微型零件的可靠连接。
四、激光加工技术的优势与挑战4.1 优势•高精度：激光加工技术能够实现微米级别的加工精度，适用于精密加工领域。
•高速度：激光加工速度快，能够大幅提高生产效率。
•无接触：激光加工过程中，光束与材料无接触，避免了因机械接触而引起的损伤。
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质量优势
技术特质
实际应用
切割缝边缘热影响区小 激光切割需要的总能量少 大型电机硅钢铁芯下料
激光切割的切缝窄小
激光切割的能量高度集中 石油管的过滤缝切割
切割精度高、工件变形小 激光聚焦光斑的直径小 汽缸垫的切割成型
激光打孔中，要详细了解打孔的材料及打孔要求。从理论上讲， 激光可以在任何材料的不同位置，打出浅至几微米，深至二十几毫 米以上的小孔，但具体到某一台打孔机，它的打孔范围是有限的。 所以，在打孔之前，最好要对现有的激光器的打孔范围进行充分的 了解，以确定能否打孔。
激光打孔的质量主要与激光器输出功率和照射时间、焦距与发散 角、焦点位置、光斑内能量分布、照射次数及工件材料等因素有关。 在实际加工中应合理选择这些工艺参数。
一、激光打孔
激光打孔的优点：
二、激光切割
激光切割是激光加工的重要应用领域。激光切割是利用高能量
密度的激光束熔化或汽化材料，并用辅助气体吹除熔化材料形成割
缝的过程。激光切割切缝窄，几乎没有切割残渣，热影响区小，切
割噪声小，能够按照AutoCAD设计文件快速完成制造过程，不需要 增加其他的模具费用。
3．焦点位置
五、激光焊接
4．光斑内的能量分布
六、激光热处理
5．激光的多次照射
表面处理
6．工件材料
冲击强化
二、激光切割
七、激光存储
刻划、雕刻
八、激光快速成形技术
一、激光打孔
随着近代工业技术的发展，硬度大、熔点高的材料应用越来越 多，并且常常要求在这些材料上打出又小又深的孔，例如，钟表或 仪表的宝石轴承，钻石拉丝模具，化学纤维的喷丝头以及火箭或柴 油发动机中的燃料喷嘴等。这类加工任务，用常规的机械加工方法 很困难，有的甚至是不可能的，而用激光打孔，则能比较好地完成 任务。
（二）激光的产生 某些具有亚稳态能级结构的物质，在一定外来光子能量激发的
条件下，会吸收光能，使处于较高能级(亚稳态)的原子(或粒子)数目 大于处于低能级(基态)的原子数目，这种现象称为“粒子数反转”。 在粒子数反转的状态下，如果有一束光子照射在该物体上，而光子 能量恰好等于这两个能级相对应的能量差，这时就能产生受激辐射 ，输出大量的光能。
固体激光器
二、激光加工常用激光器
液体激光器
二、激光加工常用激光器
半导体激光器
3.激光加工工艺及应用
一、激光打孔
三、激光微调
（一）打孔过程
激光去重平衡
（二）打孔与工艺参数的关 电阻激光微调整
系
四、激光标记刻印
1．输出功率与照射时间
表面微凸体激光成形
2．焦距与发散角
（高0.0254~25.4μm）
2. 激光加工的基本设备
一、激光加工机的组成部分
时间控制
触发器
显微镜
电源
激光器
聚焦镜
电压控制
机电控制
工作台
投影仪
（1）激光器：将电能转变成光能，产生激光束； （2）激光器电源：为激光器提供所需能量及控制功能； （3）光学系统：包括激光聚焦系统和观察瞄准系统； （4）机械系统：包括床身、工作台和机电控制系统等。
三、激光加工的特点
1）高功率密度，可高达108～1010W/cm2； 2）聚焦微小，输出功率可调整； 3）无明显机械作用力，无工具损耗。加工速度快，热影响区域 很小； 4）加工装置比较简单； 5）加工重复精度和表面粗糙度不容易保证。对光反射敏感的材 料，必须在加工前另加处理； 6）加工产生废气、废物，必须及时排除。操作人员应有一定安 全防护要求。
一、激光加工机的组成部分
常用激光器由三部分组成：工 泵作 浦物 源质 光学谐振腔
激励能源
按工作物质分 ：
固体激光器 液体激光器 半导体激光器 自由电子激光器
工作物质
M1
谐振腔
M2
按输出方式分：
连续输出 脉冲输出
激光器结构示意图
激光器的分类
二、激光加工常用激光器
（一）固体激光器 1．基本组成
激光加工
Laser Beam Machining
Laser Beam Machining，简称LBM
激光加工：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，靠光热效应来加工各种材料。
激光是一种强度高、方向性好、单色性好的相干光。 由于激光的发散角小和单色性好，理论上可以聚焦到尺 寸与光的波长相近的(微米甚至亚微米)小斑点上，加上 它本身强度高，故可以使其焦点处的功率密度达到107～ 1011 W/cm2，温度可达10 000℃以上。在这样的高温下， 任何材料都将瞬时急剧熔化和汽化，并爆炸性地高速喷 射出来，同时产生方向性很强的冲击。因此，激光加工 是工件在光热效应下产生高温熔融和受冲击波抛出的综 合过程。
工作物质、光泵、滤光液、冷却水、聚光器、谐振腔。 2．分类 （1）红宝石激光器 （2）钕玻璃激光器 （3）掺钕钇铝石榴石（YAG）激光器
（二）气体激光器 1．二氧化碳激光器 2．氩离子激光器
二、激光加工常用激光器
梅曼和第一只激光器 红宝石激光器
二、激光加工常用激光器
气体激光器
二、激光加工常用激光器
2．原子的发光
原子=原子核+绕原子核转动的电子 原子的内能：电子绕原子核转动的动能和电子被原子核吸引的位能之和。 基态，能级E1：电子在最靠近原子核的轨道运动时最稳定，此时原子所处能 级状态为基态。
亚稳态能级
形成激光的重要条件
激发态，高能级EN (N=…4、3、2)
自发辐射和受激辐射
发光
原子跃迁
基态
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
1. 激光加工的原理和特点
一、激光的产生原理
（一）光的物理概念及原子的发光
1．光的物理概念——波粒二象性 1）光是在一定波长范围内的电磁波： λ =c/ν λ — 波长，c — 波速， ν — 频率。 2）光是一种具有一定能量的以光速运动的粒子流，这种粒子称为光子： E=hν E—光子具有的能量，h — 普朗克常数。
h E2 E1
+
粒子数反转的建立和激光的形成
二、激光的特性
光的共性：反射、折射、绕射、干涉 （一）强度高
光能在空间及时间上的亮度集中 （二）单色性好
波长一致 （三）相干性好
相干时间：光源先后发出的两束光能够产生干涉现象的最大时间 间隔；
相干长度：在相干时间内光所走的路程（称为光程）； 波长一致性越好，相干长度就越长，相干性就越好。 （四）方向性好 光的发散角非常小。