激光加工技术与应用
激光加工技术及其应用
激光是一种高能量、单色性好、束斑小的束流。随着工业技术的不断发展，激光技术已经成为了重要的工业加工手段之一。激光加工技术具有高效、高精度、环保等特点，在自动化生产、高精度制造等领域得到了广泛的应用。
激光加工技术包括了激光切割、激光焊接、激光打标、激光钻、激光清洗等多个领域。
先说激光切割。激光切割技术是指利用激光束的热效应，使材料受照射的部分被加热到熔点以上，然后通过气流和能量热流将物质从材料上切割下来。这种技术通常被用来切割金属板材、木材、塑料、有机玻璃等薄板材料。与传统机械切割工艺相比，激光切割无需预热，不会影响材料的物理性质，切割孔洞精度高，速度快，效果好。
接下来是激光焊接。激光焊接是利用激光束的高能量和辐射浓度，对焊接材料进行局部加热，使其达到熔点以上，然后通过材料自身表面张力和混合流动，实现精密的、快速的焊接。激光焊接可用于金属材料、塑料、玻璃等的物理性质实现精密焊接。
然后是激光打标。激光打标是指利用激光束的热效应，对材料表面进行精密打印。常见的应用有刻字印章、图案、条码等。与传统打标技术相比，激光打标不会造成材料表面的磨损或者变形，具有非常高的效率和精度。
其它还有激光钻和激光清洗，主要应用于工业成品数字加工和机器清洗领域。
总结一下，激光加工技术的应用范围非常广泛，从商业到工业，从纺织到医疗，每个领域都可以找到相应的应用。而且随着科学技术的不断进步，激光加工技术也越来越多元化、智能化，让我们期待更多激光加工技术的推出，更广泛的应用于我们生活和工作中。
精品文档
精品文档 激光加工课件
一、激光介绍
1.1 激光的产生
1.1.1光的物理状态
㈠光的电磁学说：在一定波长范围内的电磁波。
λ——波长 C——频率 V——波速
㈡光的量子说：
光是在一定波长范围内的电磁波，一种具有一定能量的以光速运动的粒子流（光子）。不同频率的光对应不同能量的光子。
E——光子能量；v——光的频率；h——普朗克常数；
1.1.2原子的发光
㈠基态：电子在最靠近原子核的轨道上运动时，原子所处的能级状态称为基态。
㈡激发态：当外界传给原子一定的能量时，原子的内能增加，外层电子的轨道半径扩大，被激发到高能级，称为激发态（高能态）。
㈢跃迁：原子从高能级回到低能级的过程称为“跃迁”。
被激发到高能级的原子不是很稳定，总是力图回到能量较低的能级去。
具有亚稳态能级的原子和离子的存在是形成激光的重要条件。
㈣光辐射：当原子从高能级跃迁回到低能级或基态时，常常以光子的形式辐射出光能量。
㈤自发辐射：原子从高能级自发地跃迁到低能级而发光的过程称为自发辐射。（日光灯发光）
各受激原子跃迁回到基态的时序先后不一，且具有多个能级，因此方向性、单色性都很差。
㈥受激辐射：满足一定频率要求的一束光入射到具有大量激发态原子的系统中，刺激处在激发能级上的原子跃迁回到低能级，同时发出一束与入射光具有相同特性（频率、相位、传播方向、偏振方向等）的光。
1.1.3激光产生的条件
㈠粒子数反转：具有亚稳态能级结构的物质，在一定外来光子能量激发条件下，吸收光能，使处于亚稳态（高能级）的原子数目大于处于基态（低能级）的原子数目的现象。
㈡受激辐射：在粒子数反转的状态下，一束光子入射该物体，当光子能量恰好等于两个能级相对应的能量差时，产生受激辐射，输出大量光能。
㈢激光具有一般光的共性（反射、折射、干涉等），也有其特性。（受激辐射） cvEhv1nvEEh精品文档
精品文档 强度、亮度和能量密度高：一台红宝石激光器的亮度是太阳表面亮度的两百多亿倍。空间上和时间上的集中。
激光加工技术及其应用
概述:
激光加工(Laser Beam Machining,简称LBM是指利用能量密度非常高的激光束对工件进行加工的过程。激光几乎能加工所有材料,例如,塑料、陶瓷、玻璃、金属、半导体材料、复合材料及生物、医用材料等。
在1960年12月,出生于伊朗的美国科学家贾万率人终于成功地制造并运转了全世界第一台气体激光器——氦氖激光器。1962年,有三组科学家几乎同时发明了半导体激光器。1966年,科学家们又研制成了波长可在一段范围内连续调节的有机染料激光器。此外,还有输出能量大、功率高,而且不依赖电网的化学激光器等纷纷问世。
与传统加工技术相比,激光加工技术有以下特点
(1激光功率密度大,工件吸收激光后温度迅速升高而熔化或汽化,即使熔点高、硬度大和质脆的材料(如陶瓷、金刚石等也可用激光加工;
(2、激光头与工件不接触,不存在加工工具磨损问题;
(3、工件不受应力,不易污染;
(4、可以对运动的工件或密封在玻璃壳内的材料加工;
(5、激光束的发散角可小于1毫弧,光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至十千瓦量级,因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工;
(6、激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合,实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度;
(7、在恶劣环境或其他人难以接近的地方,可用机器人进行激光加工。 2.基本原理
激光被广泛应用是因为它具有的单色波长、同调性和平行光束等3大特性。科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质,使其原子的电子达到受激发的高能量状态。当这些电子要回复到平静的低能量状态时,原子就会射出光子,以放出多余的能量。这些被放出的光子又会撞击其它原子,激发更多的原子产生光子,引发一连串的连锁反应,并且都朝同一个方前进,进而形成集中的朝向某一方向的强烈光束。由此可见,激光几乎是一种单色光波,频率范围极窄,又可在一个狭小的方向内集中高能量,所以利用聚焦后的激光束可以穿透各种材料。以红宝石激光器为例,它输出脉冲的总能量不够煮熟一个鸡蛋,但却能在
激光加工技术
摘 要
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。
关键词：原理 、应用﹑ 新技术 、精密加工 、
引言
激光是本世纪的重大发明之一，具有巨大的技术潜力。专家们认为，现在是电子技术的全胜时期，其主角是计算机，下一代将是光技术时代，其主角是激光。激光因具有单色性、相干性和平行性三大特点，特别适用于材料加工。激光加工是激光应用最有发展前途的领域，国外已开发出20多种激光加工技术。激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工。激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备，已成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。
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。
正文
1﹑激光加工技术的原理及其特点
1．1激光加工的起源
早期的激光加工由于功率较小，大多用于打小孔和微型焊接。到20世纪70年代，随着大功率二氧化碳激光器、高重复频率钇铝石榴石激光器的出现，以及对激光加工机理和工艺的深入研究，激光加工技术有了很大进展，使用范围随之扩大。数千瓦的激光加工机已用于各种材料的高速切割、深熔焊接和材料热处理等方面。各种专用的激光加工设备竞相出现，并与光电跟踪、计算机数字控制、工业机器人等技术相结合，大大提高了激光加工机的自动化水平和使用功能。
