(一)激光快速成型
激光快速成型技術是激光技術與計算機技術相結合的一項高新制造技術，主要功能是將三維數據快速轉化成實體，具有很大效益。其基本原理是先在計算機中生成產品的CAD三維實體模型，再將它“切成”規(guī)定厚度的片層數據(變換成一系列二維圖形數據)，用激光切割或燒結辦法將材料進行選區(qū)逐層疊加，最終形成實體模型。成型原理如圖2所示。

逐層疊加有以下幾種方法：

1.液相樹脂固化法(SL)。材質是光敏樹脂，紫外波段激光作平面選區(qū)掃描照射，使樹脂按指定區(qū)域固化(懸空部分需設支撐)。機床作下沉運動，使已成型部分浸沒于液面之下。這種方法的優(yōu)點是零件表面光滑，變形小;缺點是強度低，樹脂價高且保存期短。

2.選區(qū)燒結法(SLS)。材質有石蠟、塑料、尼龍、陶瓷、包覆金屬和裸金屬等，均為粉末狀態(tài)。用50～100W的CO 2 激光器作燒結工具，激光束作二維選區(qū)掃描，使粉末“燒結”成型。機床須具備送粉、鋪粉、刮平及預熱等功能。這種方法價格便宜，精度較高(±0.1mm)，可直接代替木模制砂型。金屬零件的快速制造，金屬粉末燒結的關鍵是防氧化和熱傳導，一種方法是在金屬粉末外涂覆粘合劑，用激光選區(qū)照射，粘合劑熱溶粘接成型后，將零件由粉末中取出，再往縫隙中灌注金屬最后制成零件。另一種新研究的方法是用無涂覆的金屬粉末直接燒結制造零件，如用銅、鎳或鋁粉，顆粒度在22.5～90μ m間用600W的YAG激光燒結。采用這種方法加工的零件材質會出現空隙，為改善空隙，也有采用選區(qū)激光直接噴涂疊加成型，原材料為粉狀Inconel625，用3kW射頻激勵的CO 2 激光作光源。

3.疊層粘接法(LOM)。材質是紙，經背面涂粘接劑等處理。選用25～50W的 CO 2 激光平面切割機構，機床完成紙帶的送進鋪平及滾壓(粘接)等功能。成型零件尺寸較大，強度較高，但精度較低，腔形零件腔內排廢紙難，零件抗潮性差。為此，采用后置表面涂覆環(huán)氧加鋁粉處理，可大大提高紙質的耐溫、耐潮濕變形和強度等性能。

快速成型零件還有幾種不用激光作工具的方法，如三維打印(FDM)法，固基光敏液相掩模造模造型(SGC)法以及電弧或噴涂添加法等。

上述諸多快速成型法為零件由設計到生產提供了經濟、準確、快速的工藝路線。

(二)激光成形與校形
激光成型和校形是通過激光對材料局部加熱產生的熱應力，使板材零件發(fā)生形變的加工方法。根據對局部的均勻和不均勻的加熱和冷卻方式，可加工不同形狀的零件(如圖3所示)。

該加工方法十分經濟，通過選擇不同的激光參數，如波長、作用時間、功率等可加工所有材料，適合于許多領域，特別是微電子工業(yè)。

(三)微細加工
在電子、儀表、航空航天工業(yè)中，激光加工可以高效率高質量地完成微細小孔、劃片微調、切割、焊接以及標記等加工，其中尤以準分子激光的應用最為廣泛。由于材料對紫外波吸收率高，準分子激光脈寬窄，因而有極高的功率密度。準分子激光除作常規(guī)的鉆、切、劃加工外，還可用掩模法直接在工件上生成圖案。激光輻照的地方，材料被光化學的消融作用而除去，無論鉆孔、切割或刻劃，都是直壁尖角，沒有熱影響區(qū)。加工尺寸小，可達亞微米量級，精度取決于掩模，效率取決于激光的功率。 掩模法又有工件表面直接掩模和掩模投影兩種，如圖4所示。近期在微細加工領域開發(fā)激光清洗和激光作為夾持工具(鑷子)的研究。激光清洗是指去除超凈超光滑表面污染微粒，其原理是激光能量被微?；虮砻婊蛉藶榈那逑唇橘|(如水)吸收后產生爆炸性汽化時，把微粒從表面上除去。該法可有效地用于半導體器件、激光陀螺的研制中。激光鑷子主要用于有機材料的 微粒搬運和固定，其原理是微米量級的有機微粒在激光的束腰處，要受一對極子力(當微粒1μ m時)或折射力(當微粒＞1μ m時)的作用，這些力都是把微粒拉向激光的束腰(光最強處)中心處，因此，可借移動或固定激光束來夾持微粒。

(四)納米材料的制備
納米材料被稱為21世紀新材料的基礎，所謂納米材料是指材料的顆粒直徑在1～100nm之間的材料。當材料顆粒達到這個量值時，由于表面效應、小尺寸效應和量子效應，導致材料特性發(fā)生變化，如反射率和熔點下降，硬度增高等。應用激光技術可制備納米材料。準分子激光對材料有很強的消融作用，如鋁材在強激光照射下，表面出現等離子體云，注入氧氣或氮氣，便可生成Al 203或AlN的微粒，直徑在3～7nm范圍，每小時可產生十余毫克。

(五)激光復合加工
不同的激光復合或激光和其它能源共同對材料的復合加工，目前大多用于材料表面改性處理。日本新制鐵公司用CO[_2]激光束和離子束，利用物理氣相沉積技術(LPVD)制備超硬薄膜。圖5是該裝置的示意圖。用LPVD先制得非晶態(tài)氮化硼，再用0.5～2.0kV輻照氮離子，則可生成超硬的立方氮化硼薄膜。兩種激光復合加工也可取得特殊效果，如CO+KrF激光切割?？商岣吖ば?0%以上，用CO 2 激光切割木制商標模或雕刻木質、塑料等非金屬裝飾品，切口變黑。據日本刊物報道稱，用準分子激光后續(xù)處理，還會恢復材料本色。同樣，如用準分子激光或其他調整Q激光作精修工具，可大大提高激光加工的價值，因此激光復合加工是很有發(fā)展前途的加工方法。