激光因具有單色性、相干性、平行性三大特點,特別適用于材料加工。激光加工是激光應用最優(yōu)發(fā)展前途的領域,現在已開發(fā)出20多種激光加工技術。激光的空間控制性和時間控制性很好,對加工對象的材質、形狀、尺寸和交工環(huán)境的自由度都很大,特別適用于自動化加工。激光加工系統(tǒng)與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備,已成為企業(yè)實行適時生產的關鍵技術,為優(yōu)質、高效和低成本的加工生產開辟了廣闊的前景。
目前已成熟的激光加工技術包括:激光快速成型技術、激光焊接技術、激光打孔技術、激光切割技術、激光打標技術、激光去重平衡技術、激光蝕刻技術、激光微調技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術、激光熱處理和表面處理技術。
激光快速成型技術集成了激光技術、CAD/CAM技術和材料技術的最新成果,根據零件的CAD模型,用激光束將光敏聚合材料逐層固化,精確堆積成樣件,不需要模具和刀具即可快速精確地制造形狀復雜的零件,該技術已在航空航天、電子、汽車等工業(yè)領域得到廣泛應用。
激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。脈沖激光適用于金屬材料,連續(xù)激光適用于非金屬材料,后者是激光切割技術的重要應用領域。現代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。
激光焊接技術具有熔池凈化效應,能純凈焊接金屬,適用于相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高,對高熔點、高反射率、高導熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。激光焊接,用比切割金屬時較小的激光束,使材料熔化而不使其汽化,在冷卻后成為一塊連續(xù)的固體結構。
激光在工業(yè)領域中的應用是有局限和缺點的,比如用激光來切割食物和膠合板就不成功。食物被切開的同時也被灼燒了,而切割膠合板在經濟上還遠不合算。
激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,是表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記的一種打標方法。
激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級,這對產品的防偽有特殊意義。
準分子激光打標是近年來發(fā)展起來的一項新技術,特別適用于金屬打標,可實現亞微米打標,已廣泛用于微電子工業(yè)和生物工程。
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