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2021-08-04

我国激光技术应用有那三大领域？

在我国，激光打标、激光切割、激光焊接等三大领域都有应用。

激光打标技术

激光打标是激光加工中应用最广泛的领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光在工件上局部照射，使表面上的物质蒸发或发生颜色变化的化学反应，为永久标记留下标记。可进行多种文字、符号、图案等，字符尺寸可从毫米至微米级不等，对于产品的防伪具有特殊意义。对焦后的极细激光就像刀具一样，能逐点清除物体表面材料，其先进性在于，标记是一种非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏被加工物品；由于激光聚焦后的尺寸小，热影响区域小，加工精细，因此可以完成一些常规方法无法实现的工艺。

用来进行激光加工的“切割器”是对焦后的光点，不需再增加其他设备和材料，只要激光器能正常工作，就可长时间连续加工。高速、低成本的激光加工；采用计算机自动控制激光加工，生产过程无人为干预。

激光能标记何种信息只与计算机中设计的内容有关，只要打标系统中所设计的图形标识系统能够识别，则该打标机可将设计信息精确地还原到合适的载体上。所以软件的功能在很大程度上决定了系统的功能。

激光切割技术

在金属及非金属材料加工中，激光切割技术可以大大缩短加工时间，降低加工成本，提高工件质量。近代激光成了人们梦寐以求的“削铁如泥”的“宝剑”。作为本公司CO2激光切割机的应用实例，整个系统由控制系统、运动系统、光学系统、水冷系统、排烟与吹气保护系统等组成，采用最先进的数控方式实现多轴联动及激光等能量切割，同时支持DXP、PLT、CNC等图形格式并强化界面图形绘制处理能力；采用进口伺服电机传动导向结构实现在高速状态下良好的运动精度。

利用激光聚焦后产生的高能密度能量进行激光切割。由计算机控制，通过脉冲使激光器放电，从而输出一个受控的、重复的高频率脉冲激光，形成一定频率、一定脉宽的光束，该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体表面上形成一定频率、一定宽度的光束。当高能激光脉冲瞬间将物体表面溅射出一个小洞，在计算机的控制下，激光加工头和被加工材料按照预先绘制的图形连续相对运动打点，从而使物体得到所需形状。在切削过程中，一股与光束同轴的气流从切割头喷出，将熔融或气化的材料从切割器的底部吹出(注：如果吹出的气体和被切割材料产生热效反应，该反应将提供切割所需的额外能量；气流还使切割表面冷却，降低热影响区，并保证聚焦镜不受污染)。相对于传统的薄板加工方法，激光切割质量高(切口宽度窄，热敏性小，切口光洁)，切割速度快，灵活性高(任意切割任意形状)，材料适应性广。

激光焊接技术

激光焊接是激光材料加工技术应用的一个重要方面，焊接是一种传热方式，即由激光辐射加热工件表面，表面的热量通过传热向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率、重复频率等参数使工件熔化，形成特定的熔池。以其独特的优势，已成功地用于微型和小型零件的焊接。高能CO2和大功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域。该熔接法在机械、汽车、钢铁等行业得到了越来越广泛的应用，其理论基础是小孔效应。

激光焊接与其他焊接技术相比，其主要优点是：焊接速度快、深度大、变形小。可在常温或特殊条件下焊接，焊接设备设备简单。举例来说，激光穿过电磁场，就不会发生偏移；激光可以在空气和某种气体环境中进行焊接，并且可以通过玻璃焊接，或者用透明光束材料焊接。经激光聚焦，功率密度大，焊接高功率器件时，其深宽比可达到5:1，最高为10:1。可以用钛、石英等难熔材料焊接，并对异性材料施焊，效果良好。如此一来，将铜和钽两种性质不同的材料焊接在一起，合格率几乎达到100%。还可以进行微型焊接。通过聚焦，激光束可以获得很小的光斑，并且可以精确定位，可以应用于大规模自动化生产中的微型、小型元件的组焊，如集成电路引线、钟表游丝、显像管电子枪组装等由于采用了激光焊，不仅生产效率高，而且热影响区小，焊点无污染，大大提高了焊接质量。

对不易接触部位的焊接，实行非接触远距离焊接，具有较大的灵活性。将光纤传输技术引入YAG激光技术，使得激光焊接技术得到更广泛的推广和应用。它易于实现光束按时间和空间分光，可以进行多光束同步加工和多工位加工，为更精确的焊接提供条件。