《特種加工技術(shù)》課件 項目八 激光加工

《特種加工技術(shù)》項目八激光加工項目八激光加工同學(xué)們觀察下圖中的零件，這些零件是如何加工出來的呢？對沖壓模具加工比較了解的同學(xué)可能會回答，是用沖裁加工來實現(xiàn)的；也許有的同學(xué)會說這些零件是用線切割加工出來的，其實這些產(chǎn)品都是用激光加工出來的，因為激光加工比傳統(tǒng)的沖裁模具加工周期更短，加工成本更低，加工質(zhì)量更好，產(chǎn)品幾乎不會發(fā)生受力變形。本項目將介紹這種神奇、高效的以激光作為加工工具的方法——激光加工技術(shù)。

圖8-1不銹鋼花朵圖案圖8-2金屬鏈輪圖案項目八激光加工學(xué)習(xí)任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理激光加工技術(shù)的應(yīng)用學(xué)習(xí)任務(wù)二知識目標(biāo)1.掌握激光加工的原理與特點2.理解激光加工的基本設(shè)備3.掌握激光加工技術(shù)及應(yīng)用能力目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能夠分析激光加工技術(shù)的原理2.能夠掌握激光技術(shù)的加工設(shè)備3.能夠掌握激光技術(shù)加工工件的方法1.培養(yǎng)安全規(guī)范生產(chǎn)意識2.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)3.培養(yǎng)分析問題解決問題的能力項目八激光加工激光技術(shù)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來的一門學(xué)科，激光的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，在美國所有手術(shù)中利用激光進(jìn)行手術(shù)的比例已經(jīng)達(dá)到10%左右；軍事領(lǐng)域中激光測距、激光制導(dǎo)、激光通信及激光武器都有大量的應(yīng)用；信息產(chǎn)業(yè)中激光全息存儲技術(shù)則是一種利用激光干涉原理將圖文等信息記錄在感光介質(zhì)上的大容量信息存儲技術(shù)。但到目前為止，應(yīng)用最多的還是在材料加工領(lǐng)域，已逐步形成一種嶄新的加工方法——激光加工。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理激光加工是利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點上達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)來加工各種材料的方法。激光是可控的單色光，強(qiáng)度高，能量密度大，可以在空氣介質(zhì)或者其他氣氛中高速加工各種材料。激光加工可以用于打孔、切割、成形、焊接、熱處理等領(lǐng)域。由于激光加工不需要加工刀具，而且加工速度快、表面變形小，可以加工各種材料，已經(jīng)在生產(chǎn)實踐中越來越多地顯示出它的優(yōu)越性，受到人們的普遍重視。任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理

知識能力

技能能力

素質(zhì)能力掌握激光加工技術(shù)的原理理解激光加工技術(shù)的特點123培養(yǎng)分析問題解決問題的能力能夠初步分析激光加工的原理任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理任務(wù)目標(biāo)光具有波粒二象性。根據(jù)光的電磁學(xué)說，可以認(rèn)為光實質(zhì)上是在一定波長范圍內(nèi)的電磁波。同樣也有波長、頻率、波速（在真空中），它們?nèi)咧g的關(guān)系為

如果把所有電磁波按波長和頻率依次進(jìn)行排列，就可以得到電磁波波譜，如圖8-2所示。人們能夠看見的光稱為可見光，它的波長為0.4～0.76μm?？梢姽飧鶕?jù)波長不同分為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、青、紫等7種光，波長大于0.76μm的稱為紅外光或紅外線，小于0.4μm的稱為紫外光或紫外線。任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理知識鏈接一、激光加工的原理與特點1．激光的產(chǎn)生任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理根據(jù)光的量子學(xué)說，又可以認(rèn)為光是一種具有一定能量的以光速運(yùn)動的粒子流，這種具有一定能量的粒子就稱為光子。不同頻率的光對應(yīng)于不同能量的光子，光子的能量與光的頻率成正比，即E=hn式中：E——光子能量；h——普朗克常數(shù)；n——光的頻率。對應(yīng)于波長為0.4mm的紫光的光子能量為4.96×J；對應(yīng)于波長為0.7mm的紅光的光子能量為2.84×J。一束光的強(qiáng)弱與這束光所含的光子多少有關(guān)，對同一頻率的光來說，所含的光子數(shù)多，即表現(xiàn)為強(qiáng)；反之，表現(xiàn)為弱。（2）原子的發(fā)光原子由原子核和繞原子核轉(zhuǎn)動的電子組成。原子的內(nèi)能就是電子繞原子核轉(zhuǎn)動的動能和電子被原子核吸引的位能之和。如果由于外界的作用，使電子與原子核的距離增大或縮小，則原子的內(nèi)能也隨之增大或縮小。只有電子在最靠近原子核的軌道上運(yùn)動才是最穩(wěn)定的，人們把這時原子所處的能級狀態(tài)稱為基態(tài)。當(dāng)外界傳給原子一定的能量時（如用光照射原子），原子的內(nèi)能增加，外層電子的軌道半徑擴(kuò)大，被激發(fā)到高能級，稱為激發(fā)態(tài)或高能態(tài)。圖8-3是氫原子的能級，圖中最低的能級E1稱為基態(tài)，其余E2、E3等都稱為高能態(tài)。任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理被激發(fā)到高能級的原子一般是很不穩(wěn)定的，它總是力圖回到能量較低的能級去，原子從高能級回落到低能級的過程稱為“躍遷”。在基態(tài)時，原子可以長時間地存在，而在激發(fā)狀態(tài)的各種高能級的原子停留的時間（稱為壽命）一般都較短，常在0.01ms左右。但有些原子或離子的高能級或次高能級有較長的壽命，這種壽命較長的較高能級稱為亞穩(wěn)態(tài)能級。激光器中的氦原子、二氧化碳分子及固體激光材料中的鉻離子或釹離子等都具有亞穩(wěn)態(tài)能級，這些亞穩(wěn)態(tài)能級的存在是形成激光的重要條件。當(dāng)原子從高能級躍遷回到低能級或基態(tài)時，常常會以光子的形式輻射出光能量，所放出光的頻率與高能態(tài)En

和低能態(tài)E1之差有如下關(guān)系：，原子從高能態(tài)自發(fā)地躍遷到低能態(tài)而發(fā)光的過程稱為自發(fā)輻射。當(dāng)一束光入射到具有大量激發(fā)態(tài)原子的系統(tǒng)中時，若這束光的頻率n與很接近，則處在激發(fā)能級上的原子在這束光的刺激下會躍遷回較低能級，同時發(fā)出一束光，這束光與入射光有著完全相同的特性，它的頻率、相位、傳播方向、偏振方向都是完全一致的，這樣的發(fā)光過程稱為受激輻射。（3）激光的產(chǎn)生某些具有亞穩(wěn)態(tài)能級結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，在一定外來光子能量激發(fā)的條件下，會吸收光能，使處在較高能級（亞穩(wěn)態(tài)）的原子（或粒子）數(shù)目大于處于低能級（基態(tài)）的原子數(shù)目，這種現(xiàn)象稱為“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”。在粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，如果有一束光子照射該物體，而光子的能量恰好等于這兩個能級相對應(yīng)的能量差，這時就能產(chǎn)生受激輻射，輸出大量的光能。例如，人工晶體紅寶石基本成分是氧化鋁，其中摻有0.05%的氧化鉻，正鉻離子鑲嵌在氧化鋁的晶體中，能發(fā)射激光的是正鉻離子。當(dāng)脈沖氙燈照射紅寶石時，會使處于基態(tài)E1的鉻離子大量激發(fā)到En狀態(tài)，由于En壽命很短，En狀態(tài)的鉻離子又很快地跳到壽命較長的亞穩(wěn)態(tài)E2。如果照射光足夠強(qiáng)，就能夠在千分之3s時間內(nèi)，把半數(shù)以上的原子激發(fā)到高能級En，并轉(zhuǎn)移到E2，從而在E2和E1之間實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，如圖8-4所示。這時當(dāng)有頻率任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理的光子去照射刺激它時，就可以產(chǎn)生從能級E2到E1的受激輻射躍遷，出現(xiàn)雪崩式連鎖反應(yīng)，發(fā)出頻率的單色性好的光，這就是激光。任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理2．激光的特性

激光也是一種光，它具有一般光的共性，也有它的特性。普通光源的發(fā)光是以自發(fā)輻射為主，基本上是無秩序地、相互獨(dú)立地產(chǎn)生光發(fā)射的，發(fā)出的光波無論方向、相位或偏振狀態(tài)都是不同的。激光則不同，它的光發(fā)射是以受激輻射為主，發(fā)光物質(zhì)基本上是有組織地、相互關(guān)聯(lián)地產(chǎn)生光發(fā)射的，發(fā)出的光波具有相同的頻率、方向、偏振態(tài)和嚴(yán)格的相位關(guān)系。正是這個質(zhì)的區(qū)別才導(dǎo)致激光具有強(qiáng)度高、單色性好、相干性好和方向性好等特點。（1）強(qiáng)度高

一臺紅寶石脈沖激光器的亮度要比高壓脈沖氙燈高370億倍，比太陽表面的亮度也要高200多億倍，所以激光的亮度和強(qiáng)度特別高。激光的強(qiáng)度和亮度之所以如此高，原因在于激光可以實現(xiàn)光能在空間上和時間上的亮度集中。就光能在空間上的集中而論，如果能將分散在180°立體角范圍內(nèi)的光能全部壓縮到0.18°立體角范圍內(nèi)發(fā)射，則在不必增加總發(fā)射功率的情況下，發(fā)光體在單位立體角內(nèi)的發(fā)射功率就可提高100萬倍，亦即其亮度提高

100萬倍。

就光能量在時間上的集中而論，如果把1s內(nèi)所發(fā)出的光壓縮在亞毫秒數(shù)量級的時間內(nèi)發(fā)射，形成短脈沖，則在總功率不變的情況下，瞬時脈沖功率又可以提高幾個數(shù)量，從而可大大提高激光的亮度。表8-1為常見光源亮度的比較。任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理（2）單色性好“單色”指光的波長（或者頻率）為一個確定的數(shù)值，實際上嚴(yán)格的單色光是不存在的。波長為

l0的單色光是指中心波長為

l0、譜線寬為

Dl的一個光譜范圍。

Dl稱為該單色光的譜線寬，是衡量單色性好壞的尺度，其值越小，單色性就越好。

在激光出現(xiàn)以前，單色性最好的光源要算氪燈，它發(fā)出的單色光

l0=605.7nm，在低溫條件下，Dl只有0.00047nm。激光出現(xiàn)后，單色性有了很大的飛躍，單縱模穩(wěn)頻激光的譜線寬度可以小于

10-8nm，單色性比氪燈提高了上萬倍。（3）相干性好

光源的相干性可以用相干時間或相干長度來度量。相干時間是指光源先后發(fā)出的兩束光能夠產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的最大時間間隔。在相干時間這個最大的時間間隔內(nèi)光所走的路程（光程）就是相干長度。它與光源的單色性密切有關(guān)，即式中：

L——相干長度；l0——光源的中心波長；Dl——光源的譜線寬度。

這就是說，單色性越好，

Dl

越小，相干長度就越大，光源的相干性也越好。某些單色性很好的激光器所發(fā)出的光，采取適當(dāng)措施以后，其相干長度可達(dá)到幾十千米。而單色性很好的氪燈所發(fā)出的光，相干長度僅為78cm，用它進(jìn)行干涉測量時最大可測長度只有38.5cm，其他光源的相干長度就更小了。（4）方向性好

光束的方向性是用光束的發(fā)散角來表征的。普通光源由于各個發(fā)光中心是獨(dú)立地發(fā)光，而且各具有不同的方向，所以發(fā)射的光束是很發(fā)散的。即使是加上聚光系統(tǒng)，要使光束的發(fā)散角小于0.1sr，仍是十分困難的。激光則不同，它的各個發(fā)光中心是互相關(guān)聯(lián)地定向發(fā)射，所以可以把激光束壓縮在很小的立體角內(nèi)，發(fā)散角甚至可以小到0.1×10-3sr左右。任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理3．激光的加工原理如圖8-5所示1—激光器；2—激光束；3—全反射棱鏡；4—聚焦物鏡；5—工件；6—工作臺激光加工以激光為熱源，對材料進(jìn)行熱加工，其過程大體分為：激光束照射材料，材料吸收光能，光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁共牧霞訜?，通過汽化和熔融濺出使材料去除或改性等。不同的加工工藝有不同的加工過程，有的要求激光對材料加熱并去除材料，如打孔、切割、動平衡、微調(diào)等；有的要求將材料加熱到熔化程度而不要求去除，如焊接加工；有的則要求加熱到一定溫度使材料產(chǎn)生相變，如熱處理等；有的則要求盡量減少激光的熱影響，如激光沖擊成形。4．激光加工的特點（1）由于激光的功率密度高，加工的熱作用時間很短，熱影響區(qū)小，因此幾乎可以加工任何材料，如各種金屬材料、非金屬材料（陶瓷、金剛石、立方氮化硼、石英等）。（2）激光加工不需要工具，不存在工具損耗、更換和調(diào)整等問題，適于自動化連續(xù)操作。（3）激光束可聚焦到微米級，輸出功率可以調(diào)節(jié)，且加工中沒有機(jī)械力的作用，故適合于精密微細(xì)加工。（4）可以透過透明的物質(zhì)（如空氣、玻璃等），故激光可以在任意透明的環(huán)境中操作，包括空氣、惰性氣體、真空甚至某些液體。（5）激光加工不受電磁干擾。（6）激光除可用于材料的蝕除加工外，還可以進(jìn)行焊接、熱處理、表面強(qiáng)化或涂敷、引發(fā)化學(xué)反應(yīng)等加工。任務(wù)一認(rèn)識激光加工技術(shù)原理任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備1．激光加工基本設(shè)備的組成激光加工的基本設(shè)備包括激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)等四大部分。（1）激光器把電能轉(zhuǎn)變成光能，產(chǎn)生激光束。（2）激光器電源為激光器提供所需要的能量及控制功能。（3）光學(xué)系統(tǒng)包括激光聚焦系統(tǒng)和觀察瞄準(zhǔn)系統(tǒng)。觀察瞄準(zhǔn)系統(tǒng)能觀察和調(diào)整激光束的焦點位置，并將加工位置顯示在投影儀上。（4）機(jī)械系統(tǒng)主要包括床身、能在三坐標(biāo)范圍內(nèi)移動的工作臺及機(jī)電控制系統(tǒng)等，目前已實現(xiàn)數(shù)控操作。2．激光器激光器按工作物質(zhì)的種類可分為固體激光器、氣體激光器、液體激光器和半導(dǎo)體激光器四大類。由于He-Ne（氦-氖）氣體激光器所產(chǎn)生的激光不僅容易控制，而且方向性、單色性及相干性都比較好，因而在機(jī)械制造的精密測量中被廣泛采用。在激光加工中要求輸出功率與能量大，目前多采用二氧化碳?xì)怏w激光器、氬離子激光器及紅寶石、釹玻璃、YAG（摻釹釔鋁石榴石）等固體激光器。按激光器的工作方式可大致分為連續(xù)激光器和脈沖激光器。表8-2列出了激光加工常用激光器的主要性能特點。任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備認(rèn)識電火花線切割加工（1）固體激光固體激光器一般采用光激勵，能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)多，光的激勵能量大部分轉(zhuǎn)換為熱能，所以效率低。為了避免固體介質(zhì)過熱，固體激光器通常多采用脈沖工作方式，并用合適的冷卻裝置，較少采用連續(xù)工作方式。由于晶體缺陷和溫度引起的光學(xué)不均勻性，固體激光器不易獲得單模而傾向于多模輸出。由于固體激光器的工作物質(zhì)尺寸比較小，因而其結(jié)構(gòu)比較緊湊。圖8-6是固體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖，它包括工作物質(zhì)、光泵、玻璃套管和濾光液、冷卻水、聚光器及諧振腔等部分。光泵是供給工作物質(zhì)光能用的，一般都用氙燈或氪燈作為光泵。脈沖狀態(tài)工作的氙燈有脈沖氙燈和重復(fù)脈沖氙燈兩種。前者只能每隔幾十秒工作一次，后者可以每秒工作幾次至十幾次，后者的電極需要用水冷卻。圖8-6

固體激光器結(jié)構(gòu)示意圖1—全反射鏡；2—工作物質(zhì)；3—玻璃套管；4—部分反射鏡；5—聚光器；6—氙燈；7—電源任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備認(rèn)識電火花線切割加工聚光器的作用是把氙燈發(fā)出的光能聚集在工作物質(zhì)上，一般可將氙燈發(fā)出來的80%左右的光能集中在工作物質(zhì)上。常用的聚光器有圖8-7所示的各種形式。圖（a）為圓球形，圖（b）為圓柱形，圖（c）為橢圓柱形，圖（d）為緊包裹形。其中，圓柱形加工制造方便，用得較多；橢圓柱形聚光效果較好，也常被采用。為了提高反射率，聚光器內(nèi)面需磨平拋光至Ra0.025m，并蒸鍍一層銀膜、金膜或鋁膜。圖8-7

各種聚光器1—聚光器；2—工作物質(zhì)；3—氙燈（a）圓球形；（b）圓柱形；（c）橢圓柱形；（d）緊包裹形任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備認(rèn)識電火花線切割加工濾光液和玻璃套管是為了濾去氙燈發(fā)出的紫外線成分，因為這些紫外線成分對于釹玻璃和摻釹釔鋁石榴石都是十分有害的，它會使激光器的效率顯著下降，常用的濾光液是重鉻酸鉀溶液。諧振腔由兩塊反射鏡組成，其作用是使激光沿軸向來回反射共振，用于加強(qiáng)和改善激光的輸出。固體激光器常用的工作物質(zhì)有紅寶石、釹玻璃和摻釔鋁石榴石三種。①紅寶石激光器。紅寶石是摻有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%氧化鉻的氧化鋁晶體，發(fā)射=0.6943m的紅光，穩(wěn)定性好。紅寶石激光器是三能級系統(tǒng)，主是鉻離子起受激發(fā)射作用。圖8-8表示紅寶石激光躍遷情況。在高壓氙燈的照射下，鉻離子從基態(tài)E1被抽運(yùn)到E3吸收帶，由于E3平均壽命短，在小于10-7s內(nèi)，大部分粒子通過無輻射躍遷落到亞穩(wěn)態(tài)E2上，E2的平均壽命為3×10-3s，比E3高數(shù)萬倍，所以在E2上可貯存大量粒子，實現(xiàn)E2和E1能級之間的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，發(fā)射激光。紅寶石激光器一般都是脈沖輸出，工作頻率一般小于1次/s。紅寶石激光器在激光加工發(fā)展初期用得較多，現(xiàn)在大多已被釹玻璃激光器和摻釔鋁石榴石激光器所代替。任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備認(rèn)識電火花線切割加工圖8-9釹玻璃激光躍遷任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備認(rèn)識電火花線切割加工任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備認(rèn)識電火花線切割加工任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備認(rèn)識電火花線切割加工任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備認(rèn)識電火花線切割加工任務(wù)拓展激光加工的基本設(shè)備隨著近代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，硬度大、熔點高的材料應(yīng)用越來越多，并且常常要求在這些材料上打出又小又深的孔，如鐘表或儀表的寶石軸承、鉆石拉絲模具、化學(xué)纖維的噴絲頭及火箭或柴油發(fā)動機(jī)中的燃料噴嘴等。這類加工任務(wù)用常規(guī)的機(jī)械加工方法很困難，有的甚至是不可能的，而用激光打孔，則能比較好地完成任務(wù)，你還能說出激光加工有更多的應(yīng)用場景嗎？任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用

知識能力

技能能力

素質(zhì)能力掌握激光打孔的加工方法掌握激光切割的加工方法掌握激光打標(biāo)的加工方法123培養(yǎng)安全規(guī)范操作激光加工設(shè)備的能力培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作作風(fēng)能夠使用激光加工設(shè)備打孔、切割和打標(biāo)任務(wù)目標(biāo)任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用知識鏈接任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用一、激光打孔激光打孔原理為加工頭將激光束聚焦在材料需加工孔的位置上，適當(dāng)選擇各加工參數(shù)，激光器發(fā)出光脈沖就可以加工出需要的孔，如圖8-13所示。激光打孔的特點：（1）加工能力強(qiáng)、效率高，幾乎所有的材料都能用激光打孔；（2）打孔孔徑范圍大；（3）激光打孔為非接觸式加工，不存在工具磨損及更換問題；（4）由于激光能量在時空內(nèi)的高度集中，故打孔效率非常高；（5）激光還可以打斜孔（不垂直于加工表面）；（6）激光打孔不需要抽真空，能在大氣或特殊成分氣體中打孔，利用這一特點可向被加工表面滲入某種強(qiáng)化元素，實現(xiàn)打孔的同時對成孔表面的激光強(qiáng)化。激光打孔中，要詳細(xì)了解打孔的材料及打孔要求。從理論上講，激光可以在任何材料的不同位置，打出淺至幾微米，深至二十幾毫米以上的小孔，但具體到某一臺打孔機(jī)，它的打孔范圍是有限的。所以，在打孔之前，最好對現(xiàn)有激光器的打孔范圍進(jìn)行充分的了解，以確定能否打孔。激光打孔的質(zhì)量主要與激光器輸出功率和照射時間、焦距與發(fā)散角、焦點位置、光斑內(nèi)能量分布、照射次數(shù)及工件材料等因素有關(guān)。在實際加工中應(yīng)合理選擇這些工藝參數(shù)。任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用激光打孔1圖8-13激光打孔實物圖任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用激光切割的原理與激光打孔相似，但工件與激光束要相對移動。在實際加工中，采用工作臺數(shù)控技術(shù)，可以實現(xiàn)激光數(shù)控切割，如圖8-14所示。

2激光切割圖8-14二氧化碳?xì)怏w激光器切割鈦合金示意圖任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用激光切割過程中，影響激光切割參數(shù)的主要因素有激光功率、吹氣壓力、材料厚度等。激光切割大多采用大功率的二氧化碳激光器，對于精細(xì)切割，也可采用YAG激光器。激光可以切割金屬，也可以切割非金屬。在激光切割過程中，由于激光對被切割材料不產(chǎn)生機(jī)械沖擊和壓力，再加上激光切割切縫小，便于自動控制，故在實際中常用來加工玻璃、陶瓷及各種精密細(xì)小的零部件，如圖8-15所示。激光切割的特點：（1）切割速度快，熱影響區(qū)小，工件被切部位的熱影響層的深度為0.05～0.1mm，因而熱畸變形小。（2）割縫窄，一般為0.1～1mm，割縫質(zhì)量好，切口邊緣平滑，無塌邊，無切割殘渣。（3）切邊無機(jī)械應(yīng)力，工件變形極小。（4）無刀具磨損，沒有接觸能量損耗，也不需更換刀具，切割過程易于實現(xiàn)自動控制。（5）激光束聚焦后功率密度高，能夠切割各種材料，如高熔點材料、硬脆材料等。（6）可在大氣中或任意氣體環(huán)境中進(jìn)行切割，不需真空裝置。圖8-15激光切割實物圖任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用激光打標(biāo)是指利用高能量的激光束照射在工件表面，光能瞬時變成熱能，使工件表面迅速產(chǎn)生蒸發(fā)，從而在工件表面刻出任意所需要的文字和圖形，以作為永久防偽標(biāo)志，如圖8-16所示。激光打標(biāo)的特點：（1）非接觸加工，可在任何異型表面標(biāo)刻，工件不會變形和產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，適于金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等各種材料。（2）標(biāo)記清晰、永久、美觀，并能有效防偽。（3）標(biāo)刻速度快，運(yùn)行成本低，無污染，可顯著提高被標(biāo)刻產(chǎn)品的檔次。三、激光打標(biāo)三任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用激光打標(biāo)廣泛應(yīng)用于電子元器件、汽（摩托）車配件、醫(yī)療器械、通信器材、計算機(jī)外圍設(shè)備、鐘表等產(chǎn)品和煙酒食品防偽等行業(yè)，如圖8-17所示。三、激光打標(biāo)三圖8-16振鏡式激光打標(biāo)原理圖8-17激光打標(biāo)實物圖任務(wù)二激光加工技術(shù)的應(yīng)用任務(wù)拓展（1）當(dāng)激光的功率密度為105～107W/cm-2，照射時間約為1/100s時，可進(jìn)行激光焊接。激光焊接一般無須焊料和焊劑，只需將工件的加工區(qū)域“熱熔”在一起即可，如圖8-18所示。一、激光焊接