激光加工设备的研究与应用领域

激光加工利用光的能量经透镜聚焦后在焦点处达到很高的能量密度，通过光热效应进行加工。激光加工不需要工具，加工速度快，表面变形小，可以加工各种材料。


利用激光束对材料进行加工，如打孔、切割、划线、焊接、热处理等。一些亚稳态能级的物质在外界光子的激发下会吸收光能，使得高能级的原子数大于低能级的原子数——粒子数反过来。如果照射一束光，光子的能量等于两个能量对应的差值，那么就会产生受激辐射，输出大量的光能。

激光技术是一门涉及光、机、电、材料、检测等多学科的综合性技术。传统上，其研究范围一般可分为以下九个方面:

1.激光加工系统。包括激光器、光导系统、加工机床、控制系统和检测系统；

2.激光加工技术。包括焊接、表面处理、钻孔、划线、微调等加工技术；

3.激光焊接:汽车车身的厚薄板、汽车零部件、锂电池、起搏器、密封继电器等不允许焊接污染和变形的密封装置。使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。

4.激光切割:汽车行业、电脑、电气柜、木刀模具行业、圆锯片、亚克力、弹簧垫圈、直径小于2mm的电子零件铜板、部分金属网板、钢管、镀锡铁板、镀铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、应时玻璃、硅橡胶、直径小于1mm的氧化铝陶瓷片、航空航天行业的各种金属零件和特殊材料的切割。使用的激光器有YAG激光器和CO2激光器；

5. 激光打标:广泛应用于各种材料和几乎所有行业。使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器；

6.激光打孔:激光打孔主要应用于航空航天、汽车制造、电子仪器、化工等行业。随着激光打孔的快速发展，用于大块打孔的YAG激光器的平均输出功率已经从400w提高到800w到1000w。激光打孔在国内比较成熟的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产中，以及手表和仪器的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷电路板等行业的生产中。使用的激光器主要是YAG激光器和CO2激光器，但也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。

7.激光热处理:广泛应用于汽车工业，如气缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零件的热处理，以及航空航天、机床工业等机械行业。激光热处理在我国的应用远比国外广泛。使用的激光器主要是YAG激光器和CO2激光器。

8.激光快速成型:是将激光加工技术与计算机数控技术、柔性制造技术相结合而形成的，多用于模具、模型行业。使用的激光器主要是YAG激光器和CO2激光器。

9.激光镀膜:广泛应用于航空航天、模具、机电行业。使用的激光器多为大功率YAG激光器和CO2激光器。

激光加工为工业制造提供了清洁无污染的环境和生产工艺，这也是目前激光加工最大的优势。