?激光雕刻加工是激光系統(tǒng)運用比較常見，根據(jù)光束和材料相互作用的機理，可以將激光加工分為激光熱加工和光化學(xué)反應(yīng)加工兩類，激光熱加工主要是通過激光束投射材料表面產(chǎn)生熱效應(yīng)完成加工，然而光化學(xué)反應(yīng)加工是借助高密度激光高能引發(fā)或控制光學(xué)反應(yīng)加工的過程。

原理

利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點上達(dá)到很高的能量密度，靠光熱效應(yīng)來加工的。不需要工具、加工速度快、表面變形小，可加工各種材料。用激光束對材料進(jìn)行各種加工，如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。

某些具有亞穩(wěn)態(tài)能級的物質(zhì)，在外來光子的激發(fā)下會吸收光能，使處于高能級原子的數(shù)目大于低能級原子的數(shù)目——粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，若有一束光照射，光子的能量等于這兩個能相對應(yīng)的差，這時就會產(chǎn)生受激輻射，輸出大量的光能。


特點

從全球激光產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域來看，材料加工業(yè)仍然是主要的應(yīng)用市場，占35.2%;通信行業(yè)，占30.6%。此外，數(shù)據(jù)存儲行業(yè)，占12.6%。

與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比，激光加工技術(shù)具有材料浪費少、大規(guī)模生產(chǎn)成本效果明顯、對加工對象適應(yīng)性強的優(yōu)點。在歐洲，激光技術(shù)主要用于焊接汽車外殼和特殊材料，如底座、飛機機翼和航天器機身。

1.激光功率密度高，工件吸收激光后溫度迅速上升，熔化或蒸發(fā)。即使是高熔點、高硬度和脆性的材料(如陶瓷、金剛石等)。)可以用激光加工。

2.激光頭不與工件接觸，不存在刀具磨損問題。

3.工件不受壓力，不易污染;

4.可以加工移動的工件或密封在玻璃外殼中的材料。

5.激光束的發(fā)散角可以小于1毫弧度，光斑直徑可以小到微米，作用時間可以短到納秒和皮秒。同時，大功率激光器的連續(xù)輸出功率可達(dá)千瓦至十千瓦，不僅適用于準(zhǔn)確微加工，也適用于大規(guī)模材料加工。

6.在惡劣環(huán)境或其他人難以接近的地方，可用機器人進(jìn)行激光加工。


優(yōu)勢

激光加工屬于非接觸加工，高能激光束的能量及其移動速度可調(diào)，從而實現(xiàn)多種加工目的。它可以加工各種金屬和非金屬，特別是高硬度、高脆性和高熔點的材料。加工靈活，主要用于切割、表面處理、焊接、打標(biāo)和沖壓。激光表面處理包括激光相變硬化、激光熔覆、激光表面合金化和激光表面熔化。

主要有以下獨特的優(yōu)點：

生產(chǎn)效率高，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)效益好。

密封容器中的工件可以通過透明介質(zhì)進(jìn)行加工。機器人可以用于惡劣環(huán)境或其他人難以接近的地方。

加工過程中無“刀具”磨損，無“切削力”作用于工件。

可用于加工各種金屬和非金屬，特別是高硬度、高脆性和高熔點的材料。

激光束易于引導(dǎo)和聚焦，并且可以在所有方向上改變。易于與數(shù)控系統(tǒng)配合，加工復(fù)雜工件。因此，這是一種靈活的處理方法。

非接觸加工對工件沒有直接影響，因此不會產(chǎn)生機械變形，高能激光束的能量及其移動速度可調(diào)，從而實現(xiàn)各種加工的目的。

在激光加工過程中，激光束具有高能量密度、高加工速度，并且是局部加工，對非激光照射的零件影響很小或沒有影響。因此，其熱影響面積小，工件熱變形小，后續(xù)加工量小。

激光束的發(fā)散角可以小于1毫弧度，光斑直徑可以小到微米，作用時間可以短到納秒和皮秒。同時，大功率激光器的連續(xù)輸出功率可達(dá)千瓦至10kW，既適用于準(zhǔn)確微細(xì)加工，也適用于大型材料加工。激光束易于控制與準(zhǔn)確機械、準(zhǔn)確測量技術(shù)和電子計算機相結(jié)合，實現(xiàn)高加工自動化和高加工精度。

激光加工技術(shù)應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，伴隨激光技術(shù)、設(shè)備、工藝的研究與提高，將會有更廣闊的的應(yīng)用范圍。在加工過程輸入工件熱量小，加工效率高，很容易實現(xiàn)自動化。