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1激光制造系統(tǒng)用于制造業(yè)中的激光系統(tǒng)即激光制造系統(tǒng)，一般由激光器、激光傳輸系統(tǒng)、激光聚焦系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、傳感與檢測(cè)系統(tǒng)組成，其核心為激光器。

 

激光作為熱源或光源（能量）是激光制造中的“刀具”或“工具”。該“刀具”或“工具”的質(zhì)量直接影響加工制造的結(jié)果。激光光束質(zhì)量的好壞可以采用光束遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角、光束聚焦特征參數(shù)值Kf和衍射極限倍因子M2（M）或光束傳輸因子K值來(lái)表示。對(duì)小功率激光器，工作物質(zhì)均勻穩(wěn)定，一般可以實(shí)現(xiàn)基模輸出，其光束橫截面能量分布為高斯分布，且在傳輸過(guò)程中保持不變，光束質(zhì)量較好；對(duì)于大功率激光器，一般不易得到基模輸出，輸出的往往為多模激光束，激光光束質(zhì)量變差。目前工業(yè)上常用的大功率激光器有CO2激光器和YAG激光器兩種。大功率激光器的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域很廣，激光切割、激光焊接都需要優(yōu)良的光束質(zhì)量，而追求高光束質(zhì)量的大功率激光是工業(yè)用激光器不斷發(fā)展的目標(biāo)。

 

值得注意的是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的半導(dǎo)體激光器。半導(dǎo)體激光器具有小型化、頻率*、與光纖良好耦合、易于調(diào)制等優(yōu)良特性，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。

 

2激光制造技術(shù)應(yīng)用

激光制造技術(shù)與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比，其突出的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）特種材料特殊要求的加工

激光焊接與大多數(shù)傳統(tǒng)的焊接方法相比具有突出的優(yōu)點(diǎn)。激光能量的高度集中和加熱、冷卻過(guò)程的極其迅速，可破壞一些難熔金屬表面的應(yīng)力閾值，或使高導(dǎo)熱系數(shù)和高熔點(diǎn)金屬快速熔化，完成某些特種金屬或合金材料的焊接，而且在激光焊接過(guò)程中無(wú)機(jī)械接觸，容易保證焊接部位不因熱壓縮而變形，還排除了無(wú)關(guān)物質(zhì)落入焊接部位的可能；如果采用大焦深的激光系統(tǒng)，還可實(shí)現(xiàn)特殊場(chǎng)合下的焊接，比如，由軟件控制的需隔離的遠(yuǎn)距離在線焊接、高精密防污染的真空環(huán)境焊接等；在不發(fā)生材料表面蒸發(fā)的情況下可熔化zui大數(shù)量的物質(zhì)，達(dá)到高質(zhì)量的焊接。以上特點(diǎn)是傳統(tǒng)的焊接工具與方法很難或*不能做到的。目前，在汽車、國(guó)防、航空航天等一些特殊行業(yè)，已普遍采用激光焊接技術(shù)。例如歐洲一些國(guó)家，對(duì)汽車車殼與底座、飛機(jī)機(jī)翼、航天器機(jī)身等一些特種材料的焊接，激光的應(yīng)用已基本取代了傳統(tǒng)的焊接工具和方法。

 

（2）特殊精度的加工制造

這里指的高精度除通常意義下的定位外，主要還體現(xiàn)在材料內(nèi)部熱傳導(dǎo)效應(yīng)量級(jí)上的控制。激光的顯著特點(diǎn)之一，就是可采取連續(xù)和脈沖方式輸出。以固體的鉆孔與切割為例，激光能量高度集中，以及加熱、冷卻速度快的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)達(dá)到的普遍要求，加工屬熱化學(xué)過(guò)程。這里要突出的是，通過(guò)脈沖式激光輻射可達(dá)到接近“冷”加工的光化學(xué)動(dòng)力過(guò)程。一方面選擇脈沖的時(shí)間寬度，使得材料內(nèi)的熱傳導(dǎo)過(guò)程和熱化學(xué)反應(yīng)來(lái)不及發(fā)生；另一方面通過(guò)控制激光的功率密度和脈沖計(jì)數(shù)，按要求達(dá)到確定的去除深度，從而實(shí)現(xiàn)高精度的“線”切割和“點(diǎn)”鉆孔加工。歐美一些國(guó)家在許多特殊要求的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)中已普遍采用這種脈沖光制造技術(shù)。