先进制造-激光加工

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1、先进制造技术研究进展胃激光加工技术摘要：本文介绍了以激光加工技术为例的先进制造技术，首先交代了激光加工技术的原理以及特点，然后对激光加工技术在众多方面的应用，以及激光加工技术的发展趋势进行了简要介绍。关键词：先进制造技术激光技术发展前沿AdvancedManufacturingTechnologyResearch-LaserprocessingtechnologyAbstract：Thispaperintroducesthelaserprocessingtechnologyasanexampleofadvancedmanufacturingtech

2、nology.Theprincipleandcharacteristicsoflaserprocessingtechnologyareillustratedfirstly,andthentheapplicationoflaserprocessingtechnologyinmanyaspects，aswellasthedevelopmenttrendarcbrieflyintroduced.Keywords：AdvancedManufacturingTechnologylasertechnologyDevelopmentProspect引言先进制造技

3、术是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说，就是指集机械工程技术、电了技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、色P服务等产品寿命周期的所有内容，它的n的是提高制造业的综合经济效益和社会效益，是而叫丄业应用的技术。作为先进制造技术的佼佼者，激光加工以适用面广、出现早、高精度等特点长期并将继续占据制造行业的一大领域。激光的研究及在各个领域的应用得到了迅速的发展。其高相干性在高精密测景、物质结构

4、分析、信息存储及通信等领域得到了广泛应用。激光的高方叫性和高亮度川•广泛应用于加工制造业（人到航天器、飞机、汽车工业，小到微电子、信息、生物细胞分离等微技术）。随着激光器件、新型受激辐射光源，以及相应工艺的不断革新与优化，尤其足近2•年来，激光制造技术己渗入到诸多高新技术领域和产业，丼开始収代或改造某些传统的加工行业。一、激光加工技术原理激光加工，就是激光被工件表而吸收，光能转化为热能，因其表而71•温，致使工件表而组织发生变化，出现熔融、蒸发等现象，完成工件的加工。在加工的同吋，可依裾加工的要求，利用监控系统选择不同的能fi密度和照射时间。H前，

5、公认的激光加工原理是两种：分别为激光热加工和光化学加工《又称冷加丁.X-I4激光热加工激光热加工指当激光束照射到物体表而时，引起快速加热，热力把对象的特性改变或把物料熔解蒸发。热加工;n有较高能跫密度的激光束（它是集屮的能量流），照射在被加工材料表ifii上，材料表ifii吸收激光能S,在照射区域内产生热激发过程，从而使材料表側（或涂层）溢度上升，产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象。个2光化学加工光化学加工指当激光束加于物体时，髙密度能量光子引发或控制光化学反应的加工过祝。冷加工具奋很高负份能量的（紫外）光子，能够打断材料（特别是奋机材料）或周围介质

6、内的化学键，至使材料发牛.非热过程破坏。这种冷加工在激光鉍记加工屮具奋特殊的意义，因为它不足热烧蚀，而是不产生“热损伤”副作用的、打断化学键的冷剥离，因而对被加工表面的里层和附近区域不产生加热或热变形等作川。二、激光加工技术特点由于激光其有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的特性，因此就给激光加工带来如下一些K它方法所不具务的可贵特点。•山于它是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形；•激光加工过程中刀具”磨损，无”切削力”作用于丄件；攀激光加工过程中，激光束能M密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响极小。因此，其热

7、影响的区小工件热变形小后续加工最小；•山于激光朿易于导向、聚焦、实现方向变换，极易与数控系统配合、对复杂工件进行加工因此它是一种极为灵活的加工方法：•生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好同样是激光加工的优势。激光ft有的这些优ti特性决定了激光在加工领域存在的优势：①由于它是无接触加工，并且高能景激光束的能景及M:移动速度均可调，因此可以实现多种加工的鬥的。②它可以对多种金属、非金属加工，特别是可以加工商硬度、商脆性、及高熔点的材料。③激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件。④激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快

8、，并_n.是m部加丄，对非激光照射部位没有影响或影响极小。因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工量小。⑤它可以通过透明