制造業(yè)中的激光技術無處不在，以許多無形的方式影響著我們的生活。例如，激光被用來切割汽車安全氣囊、智能手機和平板電腦屏幕的玻璃，以及醫(yī)療上精密細小的支架。激光可以用來焊接電池、汽車上傳感器的外殼，以及金屬管件。激光還可以加工筆記本電腦里散熱器微孔，給零部件打標等。

在制造業(yè)中最先發(fā)展的技術是激光切割金屬板材。激光切割比其它任何工藝更加精確，因此給后續(xù)裝配帶來了許多優(yōu)勢。舉個例子，造船行業(yè)過去利用等離子切割零件。然后，通過敲打整形以滿足裝配精度要求。因此，過去的造船廠常常聽到上千次錘頭的聲音。然而，在安裝了激光切割機以后，給人最大的感受是生產變的“安靜”了。

目前以及未來制造業(yè)的激光應用的5個主要趨勢。

1.大容量激光焊接。

最大化焊接時間和最小化非焊接時間一直是制造工藝的最高目標。激光焊接是一種非接觸焊接過程，激光頭可以非?？焖僖苿樱沟煤附訋缀跛查g完成。一個很好的例子是焊接汽車座椅組件。一個機器人攜帶一個激光頭在組件上方移動焊接，不需要停下焊接。以前需要幾分鐘的工作現在只需要幾秒鐘。

2.激光打標。

激光雕刻是近年來市場發(fā)展最快的激光技術。隨著零件跟蹤和可追溯性需求的增加，其市場規(guī)模也將不斷擴大。激光雕刻為多種材料提供了一種永久直接的打標方式。可以直接刻印出任何圖形特征，包括文本、圖形和條形碼。

3.激光增材制造。

在經過近30年的發(fā)展，激光增材制造終于成功用于零件維修和零件制造。對于零件維修來說，該技術非常適合重新加工昂貴的部件或磨損的工具，例如模具和航空發(fā)動機渦輪葉片。金屬層沉積在修復區(qū)域，再通過輕微的加工達到規(guī)格要求。對于零件制造來說，醫(yī)療行業(yè)的植入體和單片的復雜航空發(fā)動機零件，都在使用激光進行快速定制開發(fā)和制造。減少單件的制造循環(huán)時間將是保持“激光增材制造”技術成功的關鍵。

4.超短脈沖激光微加工。

脈沖持續(xù)時間為10-12秒和 10-15秒的皮秒和飛秒激光，加工金屬時不產生多余熱量，即沒有或者只產生非常小的熱影響區(qū)。它們可以用來加工塑料，玻璃和陶瓷等脆性材料，甚至幾乎可以加工任何金屬。激光通過升華的方法（固體不經過液態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)）去除物質。激光加工的邊緣具有很高的質量——清潔、精確和無毛刺。

例如，在天然氣噴射器上鉆孔，必須有精確的幾何形狀才能最大限度地提高效率。醫(yī)療器械行業(yè)對塑料和金屬加工也有許多要求，而超短脈沖激光加工能夠完全滿足這些要求。這些激光器往往很貴，但價格正在下降。如果你需要創(chuàng)造一個獨特的零件，或者要大幅度減少加工的后續(xù)操作，激光微加工是一個不錯的選擇。

5.平板激光切割。

激光切割盡管發(fā)展最早，但迄今為止其仍然具有最大市場。得益于光纖激光器和盤形激光器的發(fā)展，大大提高了切割速度。一個2kW的光纖或盤形激光器比一個4kW的CO2激光器切割更快！最近，這些激光器可以通過外部控制，在流水線上以“飛行”模式對不同厚度的材料進行最優(yōu)切割。

激光在制造業(yè)的前景是光明的。但期間還有很多工作要做。例如，激光技術應用的主要障礙之一是制造業(yè)中勞動力對激光可以做什么的缺乏認知教育。因此，這也是本專欄的目的之一。希望通過普及激光技術，讓技術人員和工藝人員有更多的認識和選擇！