上世纪60年代，在工业生产中出现了“激光”一词，意思是利用辐射受激得到的加强光。激光加工就是利用激光能够提供足够的热量的特性去熔化或者是气化任何一种高强度的工程材料，而且加工过程中不接触，对材料近平零损伤，非常适用于需要微细加工的材料。激光加工技术因其上述的优势，迅速占领传统加工的领域，成为现代加工技术不可替代的核心技术之一。
本文主要介绍了激光加工技术的原理，激光的生成及分类，重点叙述激光的加工工艺以其在机械、汽车制造等各个领域的应用及未来的发展。
1 激光加工的原理及特点
1.1 激光的产生
如果有一束频率为γ的光，在入射的时候遇到很多处于不稳定态的原子是，恰巧γ与(En-E1)/h近乎相等，则不稳定态的原子会发生跃迁，一般是跃迁低能级，跃迁的过程还会产生一束光，整个过程就是受激辐射。
激光的产生属于受激辐射，所以产生的过程就是有一些不稳定态的低能级的物质，受到某个其他光子的激发，会不断的吸收光能，使处于不稳态（高级能）的原子或粒子数目大于处于基态（低能级）的原子数目，在这样的情况下，如果有一束光入射到该物体上，这两个原子之间的能量之差等于光子的能量，单色光辐射出来，形成很高能量密度的光——激光。
1.2 激光的加工原理
1)光的吸收与能量传递。材料将吸收的光能转变为热能，随着温度的提高，又以热能的方式传递到材料内部中去。在激光的加工过程中，为了提高材料吸收光能的效率，不同的激光波长将会加工反射率不同的材料，有时为了使材料更好的吸收光能，还会对材料做一些特殊处理。2)材料的无损加热和破坏。材料的加热就是能量转化的过程，由激光带来的光能会以热传导的方式，转化成为热能，受辐射的材料会不断的升温，当温度达到一定值时，会发生熔化现象，也会伴有溅熔融的情况。
1.3 激光加工的设备
1)激光器就是把电能转化为光能，产生所需要的激光束；2)激光器电源根据加工工艺要求，为激光器提供所需要的能量；3)光学系统是根据加工要求，用来调节光束的距离、位置和方向。
1.4 激光加工的材料
根据产生的材料种类的不同，激光大致分为固、气、液和半导体激光。实用的激光材料有红宝石、钕玻璃等。气体激光主要用二氧化碳，也有部分是用氩气。
1.5 激光加工的特点
激光加工技术可以进行微细的加工，光点的理论直径在1μm以下，功率可达到107W/cm2，所以对于特殊材料的加工都可以利用激光加工。在激光加工的过程中会以合适的距离进行非接触式加工，对材料无损伤，加工过程中热变形也很小，操作简单，工作性能稳定。
2 激光加工的工艺及应用领域
目前，在汽车制造、机械加工等制造业已经将激光加工作为主要的加工技术，主要原因是激光加工的设备装置简单、生产效率高、环境污染率低、耗材低。
2.1 激光焊接
激光焊接的焊接实现类似于传统的焊接方式，但是由于输出的功率低，所需的光照时间也相对短，焊接速度极为迅速，焊接的材料不会被氧化，受损率低。在汽车生产的过程中，需要将汽车车身的焊接和拼版坯板焊接在一起，利用激光焊接可以单边焊接并且仅需要5毫米的特点，将传统的点焊改为激光焊，对材料而言，使用激光焊接，每辆车就可以节省接近40kg的材料；从速度上来讲，激光焊接的速度可以达到每分钟5米以上，同传统的焊接每分钟0.5米相比，之间相差10倍左右。激光焊接不仅仅适用于机械行业的焊接，也经常用于焊接金属与非金属材料，如陶瓷的焊接。
2.2 激光切割
激光切割是指利用光能的热量对工件进行切割，在切割的过程中，需要工件与激光束相对移动，不过，在生产的过程中，由于激光加工设备移动不方便，往往是靠移动加工工件完成切割过程。在机械加工行业中，经常要对面积大、厚度大的钢板进行切割加工，传统的切割技术如等离子切割，精度误差在0.1厘米左右，断面不光滑，经常要对切割后的钢板进行打磨，与之相比的激光切割技术精度误差可以保证在0.01厘米左右，断面非常光滑，可以不打磨直接进行激光焊接。目前，CO2激光切割已经广泛使用于切割钢板、钛板、陶瓷等材料，使用效果都很好。
2.3 激光打孔
激光打孔使用于微小的孔，往往需要打孔的材料都是强度硬度较高，或者是材料较脆较软，即难加工的材料都适合用激光进行打孔，如钟表行业的宝石轴承孔直径是0.12～0.18mm，深0.6～1.2mm，采用激光打孔，每分钟可连续加工几十个工件。目前，一种新的激光打孔技术逐渐走入加工者的视野，即把超声振动的作用和激光加工复合起来，使输出的激光脉冲尖峰变成波峰稳定且高低有序的脉冲。这样的打孔方式可以使加大打孔的深度，提高孔壁的光滑度，打孔的效果倍增。
2.4 激光打标
根据机械产品的需要，在出厂之前都需要在产品的每个部位做标记，包括条形码、序列号、出厂日期、生产厂家等信息，传统的打标方式是利用气功打标机，但是气动打标机打出的字不够清楚，打标的速度缓慢，噪音污染严重，目前，各个厂家都已经使用激光打标。激光打标的过程中，同零件无接触，不存在力的作用，因此间接的保证了零件的加工精度与表面的光滑度；打标字尺寸控制得到，可根据需要进行调节，适合一些需要进行表面特殊加工的零件。
3 结论
激光加工作为上世纪新兴的加工技术，已经逐渐应用到各行各业中，随着技术的革新，激光加工技术也在不断的进步，如使用半导体激光器进行光束变换，利用光纤激光作为新型激光器结构，就目前的激光加工形势而言，未来激光加工会为各个行业的生产加工做出巨大的贡献。
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本文标题：激光加工技术的应用与发展
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