激光内雕论文

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1、XXX理工大学XXXX工程训练中心实验开放课程报告报告题目:激光E刻原理及应用班级：电气工程及其自动化学号：姓名：指导老师：完成时间：2012年激光雕刻原理及应用,激光内雕原理激光内雕的原理是光的干涉现象。将两束激光从不同的角度射入透明物体（如玻璃、水晶等），准确地交汇在一个点上。由于两束激光在交点上发生干涉和抵消，其能量由光能转换为内能，放岀大量热量，将该点融化形成微小的空洞。由机器准确地控制两束激光在不同位置上交汇，制造出大量微小的空洞，最后这些空洞就形成了所需要的图案，这就是激光内雕的原理。在激光内雕时，不用担心射入的激光会融掉一直线上的

2、物质，因为激光在穿过透明物体时维持光能形式，不会产生多余热量，只有在干涉点处才会转化为内能并融化物质。水晶（玻璃）内雕原理雕刻木是一门古老的艺术，一般雕刻工艺都是从外刻起，从材料外部雕出所希望的形状，而激光却可以像孙悟空一样“深入腹地”去施展手脚。仔细察看，这些玻璃、水晶制品周围全然没有供“刻刀”进岀的开口。激光要能雕刻玻璃，它的能量密度必须大于使玻璃破坏的某一临界值，或称阈值，而激光在某处的能量密度与它在该点光斑的大小有关，同一束激光，光斑越小的地方产生的能量密度越大。这样，通过适当聚焦，可以使激光的能量密度在进入玻璃及到达加工区之前低于玻璃

3、的破坏阈值，而在希望加工的区域则超过这一临界值，激光在极短的时间内产生脉冲，其能量能够在瞬间使水晶受热破裂，从而产生极小的白点，在玻璃内部雕出预定的形状，而玻璃或水晶的其余部分则保持原样完好无损。其实这也就是激光内雕辅助成像技术。随着技术的发展，彩色内雕也有望实现了。三，主要功能在水晶、玻璃等透明材料内雕刻平面或三维立体图案。可雕刻2D/3D人像、人名手脚印、奖杯等个性化礼品纪念品，也可批量生产2D/3D动物、植物、建筑、车、船、飞机等模型产品和3D场景展示。随着社会的发展，人们的鉴赏水平有了很大的提高，水晶内雕工艺品不再是超岀人们经济能力围的

4、奢侈品，在发达国家已走进寻常百姓家。这为激光器在内雕行业中的应用带来了强大的动力。目前，水晶内雕机已经完成了由白光机向绿光机、灯泵机向半导体泵浦机；工位机向振镜机的转变，内雕的效果越来越好，内雕机的工作效率也越来越高。对于水晶工艺品加工行业来说，激光相对于其他加工方式有着先天的优势，它能够在不损伤工件表面的情况下，对内部的特定位置进行打点加工。把激光的焦点定在水晶内部，使焦点处的能量密度刚好达到水晶爆炸点（破坏阈值），而在水晶表面及内部其他部位由于光能没有达到水晶的破坏阈值将不会造成任何损伤，再结合计算机精确方位控制，就不难在水晶内部雕出特定的

5、三维图案。这里所说的水晶并不是真正的水晶，而是人造水晶，其实也就是含有氧化铅的玻璃，这种玻璃透光性好、亮度高、从不同方向看都是均匀透明的。但这并不是说有色玻璃就不能内雕，有色玻璃由于里面含有一些有色元素而呈现出特定的颜色，由于这些元素的存在，其对光能的吸收可能会高一些，所以光相对要弱一些，但一般来说在光强足够大的情况下能够雕刻。现阶段应用在激光内雕行业的半导体激光器主要分2类：电光调Q激光器和声光调Q激光器，它们各有优缺点。对于水晶内雕而言，电光调Q方式由于脉宽窄，峰值功率高，每个脉冲都会达到水晶的爆炸点，因此一般的玻璃（钢化玻璃除外）都能打进

6、去，但在高频条件下电光调0不够稳定.屯光调Q频率一般不超过1000Hzo声光调Q由于峰值功率不高，水晶有杂质部分就可能因为峰值功率达不到爆炸点而漏点。而且，就算对于纯度非常高的水晶，激光器的出光功率也不可能是白分之百稳定，必然有波动，功率较低的时候也可能打不出点，但却能在高频下稳定工作，通常3OOOIlz以上的内雕机都是用声光调0激光器。如何解决电光调Q在高频下不稳定的问题，或者如何解决声光调0峰值功率不够高的问题，这都是将来工作的重点。和信在不久的将来，彩色内雕和便携式内雕机都将会实现。