激光技術的應用

1、激光加工技術

激光的空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境的自由度都很大，特別適用于自動化加工。激光加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備，已成為企業實行適時生產的關鍵技術，為優質、高效和低成本的加工生產開辟了廣闊的前景。

熱加工和冷加工均可應用在金屬和非金屬材料，進行切割，打孔，刻槽，標記等。熱加工金屬材料進行焊接，表面處理，生產合金，切割均極有利。冷加工則對光化學沉積，激光快速成形技術，激光刻蝕，摻染和氧化都很合適。

2、激光快速成型

用激光制造模型時用的材料是液態光敏樹脂，它在吸收了紫外波段的激光能量后便發生凝固，變化成固體材料。把要制造的模型編成程序，輸入到計算機。激光器輸出來的激光束由計算機控制光路系統，使它在模型材料上掃描刻劃，在激光束所到之處，原先是液態的材料凝固起來。激光束在計算機的指揮下作完掃描刻劃，將光敏聚合材料逐層固化，精確堆積成樣件，造出模型。所以，用這個辦法制造模型，速度快，造出來的模型又精致。該技術已在航空航天、電子、汽車等工業領域得到廣泛應用。

3、激光焊接

激光束照射在材料上，會把它加熱至融熔，使對接在一起的組件接合在一起，即是焊接。激光焊接，用比切割金屬時功率較小的激光束，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。激光焊接技術具有溶池凈化效應，能純凈焊縫金屬，適用于相同和不同金屬材料間的焊接。由于激光能量密度高，對高熔點、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。因為用激光焊接是不需要任何焊料的，所以排除了焊接組件受污染的可能;其次，激光束可被光學系統聚成直徑很細的光束，換言之，激光可以作成非常精細的焊槍，做精密焊接工作;還有激光焊接與組件不會直接接觸，亦即這是非接觸式的焊接，因而材料質地脆弱也不打緊，還可以對遠離我們身邊的組件作焊接，也可以把放置在真空室內的組件焊接起來。因為激光焊接有這些特點，所以它在微電子工業中尤其受歡迎。

4、激光雕刻

用激光雕刻刀作雕刻，比用普通雕刻刀更方便，更迅速。用普通雕刻刀在堅硬的材料上，比如在花岡巖、鋼板上作雕刻，或者是在一些比較柔軟的材料，比如皮革上作雕刻，就比較吃力，刻一幅圖案要花比較長的時間。如果使用激光雕刻則不同，因為它是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料氣化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種雕刻方法。它根本就沒有和材料接觸，材料硬或者柔軟，并不妨礙雕刻的速度。所以激光雕刻技術是激光加工最大的應用領域之一。用這種雕刻刀作雕刻不管在堅硬的材料，或者是在柔軟的材料上雕刻，刻劃的速度一樣。倘若與計算機相配合，控制激光束移動，雕刻工作還可以自動化。把要雕刻的圖案放在光電掃描儀上，掃描儀輸出的訊號經過計算機處理后，用來控制激光束的動作，就可以自動地在木板上，玻璃上，皮革上按照我們的圖樣雕刻出來。同時，聚焦起來的激光束很細，相當于非常靈巧的雕刻刀，雕刻的線條細，圖案上的細節也能夠給雕刻出來。激光雕刻可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級，這對產品的防偽有特殊的意義。激光雕刻巳發展至可實現亞微米雕刻，已廣泛用于微電子工業和生物工程。

5、激光打孔

在組件上開個小孔是件很常見的事。但是，如果要求在堅硬的材料上，例如在硬質合金上打大量0.1毫米到幾微米直徑的小孔。用普通的機械加工工具恐怕是不容易辦到，即使能夠做到，加工成本也會很高。激光有很好的同調性，用光學系統可以把它聚焦成直徑很微少的光點（小于一微米），這相當于用來鉆孔的微型鉆頭。其次，激光的亮度很高，在聚焦的焦點上的激光能量密度（平均每平方米面積上的能量）會很高，普通一臺激光器輸出的激光，產生的能量就可以高達109焦耳/厘米2，足以讓材料熔化并氣化，在材料上留下一個小孔，就像是鉆頭鉆出來的。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。