國外激光加工技術的發(fā)展和應用摘要：帕萊克新型車削中心動力刀座基于斜楔增力的離心式內孔夾具如何采購優(yōu)質防腐閥門模具數控加工CAM編程中工藝參數的設定方法日本模具企業(yè)參觀印象多功能機床:未來世界機床的發(fā)展方向零傳動數控滾齒機的精度分析新開發(fā)的高速切削車刀高科技打造深港大通道國內首次采用旋噴樁山特維克可樂滿新刀片問世硬質合金常用牌號及用途介紹小型龍門刨床的數控改造復合加工數控機床在大連研制成功數控機床的故障與故障分類什么是數控加工硬質合金刀具擴散磨損機理研究天然磨料應用促進石材發(fā)展數控加工程序編制納米激光感測尺研制成功機夾式鉆頭的新設計思路具有可行性[標簽:tag]激光是本世紀的重大發(fā)明之一，具有巨大的技術潛力，專家們認為，現在是電子技術的全勝時期，其主角是計算機，下一代將是光技術時代，其主角是激光。激光因具有單色性、相干性和平行性三大特點，特別適用于材料加工。激光加工是激光應用最有發(fā)展前途的領域，國外已開發(fā).

　　激光是本世紀的重大發(fā)明之一，具有巨大的技術潛力，專家們認為，現在是電子技術的全勝時期，其主角是計算機，下一代將是光技術時代，其主角是激光。激光因具有單色性、相干性和平行性三大特點，特別適用于材料加工。激光加工是激光應用最有發(fā)展前途的領域，國外已開發(fā)出20多種激光加工技術。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(huán)境的自由度都很大，特別適用于自動化加工。激光加工系統(tǒng)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(yè)實行適時生產的關鍵技術，為優(yōu)質、高效和低成本的加工生產開辟了廣闊的前景。

　　一、激光加工技術的應用

　　目前已成熟的激光加工技術包括：激光快速成形技術、激光焊接技術、激光打孔技術、激光切割技術、激光打標技術、激光去重平衡技術、激光蝕刻技術、激光微調技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術、激光熱處理和表面處理技術。激光快速成形技術集成了激光技術、CAD/CAM技術和材料技術的最新成果，根據零件的CAD模型，用激光束將光敏聚合材料逐層固化，精確堆積成樣件，不需要模具和刀具即可快速精確地制造形狀復雜的零件，該技術已在航空航天、電子、汽車等工業(yè)領域得到廣泛應用。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。激光焊接能量密度高，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。激光打孔技術具有精度高、通用性強、效率高、成本低和綜合技術經濟效益顯著等優(yōu)點，已成為現代制造領域的關鍵技術之一。激光切割技術可廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。脈沖激光適用于金屬材料，連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術的重要應用領域。激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米量到微米量級，這對產品的防偽有特殊的意義。準分子激光打標是近年來發(fā)展起來的一項新技術，特別適用于金屬打標，可實現亞微米打標，已廣泛用于微電子工業(yè)和生物工程。

　　激光去重平衡技術是用激光去掉高速旋轉部件上不平衡的過重部分，使慣性軸與旋轉軸重合，以達到動平衡的過程。激光去重平衡技術具有測量和去重兩大功能，可同時進行不平衡的測量和校正，效率大大提高，在陀螺制造領域有廣闊的應用前景。對于高精度轉子，激光動平衡可成倍提高平衡精度，其質量偏心值的平衡精度可達1%或千分之幾微米。激光蝕刻技術比傳統(tǒng)的化學蝕刻技術工藝簡單、可大幅度降低生產成本，可加工0.125～1微米寬的線，非常適合于超大規(guī)模集成電路的制造。激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調，精度可達0.01%～0.002%，比傳統(tǒng)加工方法的精度和效率高、成本低。激光微調包括薄膜電阻(0.01～0.6微米厚)與厚膜電阻(20～50微米厚)的微調、電容的微調和混合集成電路的微調。激光存儲技術是利用激光來記錄視頻、音頻、文字資料及計算機信息的一種技術，是信息化時代的支撐技術之一。

　　激光劃線技術是生產集成電路的關鍵技術，其劃線細、精度高(線寬為15～25微米，槽深為5～200微米)，加工速度快(可達200毫米/秒)，成品率可達99.5%以上。激光清洗技術的采用可大大減少加工器件的微粒污染，提高精密器件的成品率。激光熱、表處理技術包括：激光相變硬化技術、激光包覆技術、激光表面合金化技術、激光退火技術、激光沖擊硬化技術、激光強化電鍍技術、激光上釉技術，這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。激光相變硬化(即激光淬火)是激光熱處理中研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝,適用于大多數材料和不同形狀零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲勞強度,國外一些工業(yè)部門將該技術作為保證產品質量的手段。激光包覆技術是在工業(yè)中獲得廣泛應用的激光表面改性技術之一,具有很好的經濟性,可大大提高產品的抗腐蝕性。

　　激光表面合金化技術是材料表面局部改性處理的新方法,是未來應用潛力最大的表面改性技術之一,適用于航空、航天、兵器、核工業(yè)、汽車制造業(yè)中需要改善耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能的零件。激光退火技術是半導體加工的一種新工藝,效果比常規(guī)熱退火好得多。激光退火后,雜質的替位率可達到98%～99%,可使多晶硅的電阻率降到普通加熱退火的1/2～1/3,還可大大提高集成電路的集成度,使電路元件間的間隔縮小到0.5微米。激光沖擊硬化技術能改善金屬材料的機械性能,可阻止裂紋的產生和擴展,提高鋼、鋁、鈦等合金的強度和硬度,改善其抗疲勞性能。激光強化電鍍技術可提高金屬的沉積速度,速度比無激光照射快1000倍,對微型開關、精密儀器零件、微電子器件和大規(guī)模集成電路的生產和修補具有重大義意。使用改技術可使電度層的牢固度提高昂#p#分頁標題#e#100～1000倍。激光上釉技術對于材料改性很有發(fā)展前途,其成本低,容易控制和復制,有利于發(fā)展新材料。激光上釉結合火焰噴涂、等離子噴涂、離子沉積等技術,在控制組織、提高表面耐磨、耐腐蝕性能方面有著廣闊的應用前景。電子材料、電磁材料和其它電氣材料經激光上釉后用于測量儀表極為理想。

　　二、激光加工技術的發(fā)展趨勢

　　1.數控化和綜合化

　　把激光器與計算機數控技術、先進的光學系統(tǒng)以及高精度和自動化的工件定位相結合，形成研制和生產加工中心，已成為激光加工發(fā)展的一個重要趨勢。

　　2.小型化和組合化

　　國外已把激光切割和模具沖壓兩種加工方法組合在一臺機床上，制成激光沖床，它兼有激光切割的多功能性和沖壓加工的高速高效的特點，可完成切割復雜外形、打孔、打標、劃線等加工。

　　3.高頻度和高可靠性

　　目前，國外YAG激光器的重復頻度已達2000次/秒，二極管陣列泵浦的Nd：YAG激光器的平均維修時間已從原來的幾百小時提高到1～2萬小時。

　　4.采用激元激光器進行金屬加工,這是國外激光加工的一個新課題。激元激光器能發(fā)射出波長157～350納米的紫外激光,大多數金屬對這種激光的反射率很低,吸收率相應很高,因此,這種激光器在金屬加工領域有很大的應用價值。