激光技術(shù)在工業(yè)上的應用

激光因具有單色性、相干性和平行性三大特點(diǎn)，特別適用于材料加工。激光加工是激光應用最有發(fā)展前途的領(lǐng)域，現在已開(kāi)發(fā)出20多種激光加工技術(shù)。激光的空間控制性和時(shí)間控制性很好，對加工對象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大，特別適用于自動(dòng)化加工。激光加工系統與計算機數控技術(shù)相結合可構成高效自動(dòng)化加工設備，已成為企業(yè)實(shí)行適時(shí)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，為優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的加工生產(chǎn)開(kāi)辟了廣闊的前景。目前已成熟的激光加工技術(shù)包括：激光快速成形技術(shù)、激光焊接技術(shù)、激光打孔技術(shù)、激光切割技術(shù)、激光打標技術(shù)、激光去重平衡技術(shù)、激光蝕刻技術(shù)、激光微調技術(shù)、激光存儲技術(shù)、激光劃線(xiàn)技術(shù)、激光清洗技術(shù)、激光熱處理和表面處理技術(shù)。
　　激光快速成形技術(shù)集成了激光技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)和材料技術(shù)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(shù)已在航空航天、電子、汽車(chē)等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應用。
　　激光切割技術(shù)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(shí)間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。脈沖激光適用于金屬材料，連續激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術(shù)的重要應用領(lǐng)域�，F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(shù)具有溶池凈化效應，能純凈焊縫金屬，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(diǎn)、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(shí)功率較小的激光束，使材料熔化而不使其氣化，在冷卻后成為一塊連續的固體結構。激光在工業(yè)領(lǐng)域中的應用是有局限和缺點(diǎn)的，比如用激光來(lái)切割食物和膠合板就不成功，食物被切開(kāi)的同時(shí)也被灼燒了，而切割膠合板在經(jīng)濟上還遠不合算。
　　激光打孔技術(shù)具有精度高、通用性強、效率高、成本低和綜合技術(shù)經(jīng)濟效益顯著(zhù)等優(yōu)點(diǎn)，已成為現代制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。在激光出現之前，只能用硬度較大的物質(zhì)在硬度較小的物質(zhì)上打孔。這樣要在硬度最大的金剛石上打孔，就成了極其困難的事。激光出現后，這一類(lèi)的操作既快又安全。但是，激光鉆出的孔是圓錐形的，而不是機械鉆孔的圓柱形，這在有些地方是很不方便的。
　　激光打標技術(shù)是激光加工最大的應用領(lǐng)域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進(jìn)行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)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(chǎn)品的防偽有特殊的意義。準分子激光打標是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù)，特別適用于金屬打標，可實(shí)現亞微米打標，已廣泛用于微電子工業(yè)和生物工程。
　　激光去重平衡技術(shù)是用激光去掉高速旋轉部件上不平衡的過(guò)重部分，使慣性軸與旋轉軸重合，以達到動(dòng)平衡的過(guò)程。激光去重平衡技術(shù)具有測量和去重兩大功能，可同時(shí)進(jìn)行不平衡的測量和校正，效率大大提高，在陀螺制造領(lǐng)域有廣闊的應用前景。對于高精度轉子，激光動(dòng)平衡可成倍提高平衡精度，其質(zhì)量偏心值的平衡精度可達1%或千分之幾微米。
　　激光蝕刻技術(shù)比傳統的化學(xué)蝕刻技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、可大幅度降低生產(chǎn)成本，可加工0.125～1微米寬的線(xiàn)，非常適合于超大規模集成電路的制造。