激光技术详解3
激光的特点
（一）定向发光
普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装置，如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜，使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度较小，大约只有0.001弧度，接**行。1962年，人类**次使用激光照射月球，地球离月球的距离约38万公里，但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其光斑直径将覆盖整个月球。
（二）亮度较高
在激光发明前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮度较高，与太阳的亮度不相上下，而红宝石激光器的激光亮度，能**过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度较高，所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯（光照度的单位），颜色鲜红，激光光斑明显可见。若用功率较强的探照灯照射月球，产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯，人眼根本无法察觉。激光亮度较高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个较小的空间范围内射出，能量密度自然较高。 激光的亮度与阳光之间的比值是**的，而且它是人类创造的。
激光的颜色
激光的颜色取决于激光的波长，而波长取决于发出激光的活性物质，即被刺激后能产生激光的那种材料。刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束，它应用于医学领域，比如用于皮肤病的**和外科手术。公认较贵重的气体之一的氩气能够产生蓝绿色的激光束，它有诸多用途，如激光印刷术，在显微眼科手术中也是不可缺少的。半导体产生的激光能发出红外光，因此我们的眼睛看不见，但它的能量恰好能"解读"激光唱片，并能用于光纤通讯。
激光分离技术
激光分离技术主要指激光切割技术和激光打孔技术。激光分离技术是将能量聚焦到微小的空间，可获得105~1015W/cm2较高的辐照功率密度，利用这一高密度的能量进行非接触、高速度、高精度的加工方法。在如此高的光功率密度照射下，几乎可以对任何材料实现激光切割和打孔。激光切割技术是一种摆脱传统的机械切割、热处理切割之类的全新切割法，具有更高的切割精度、更低的粗糙度、更灵活的切割方法和更高的生产效率等特点。激光打孔方法作为在固体材料上加工孔方法之一，已成为一项拥有特定应用的加工技术，主要运用在航空、航天与微电子行业中。
（三）颜色较纯
光的颜色由光的波长（或频率）决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间，对应的颜色从红色到紫色共7种颜色，所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源，它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源，只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一，但仍有一定的分布范围。如氖灯只发射红光，单色性很好，被誉为单色性**，波长分布的范围仍有0.00001纳米，因此氖灯发出的红光，若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见，光辐射的波长分布区间越窄，单色性越好。激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色较纯。以输出红光的氦氖激光器为例，其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米，是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见，激光器的单色性远远**过任何一种单色光源。
（四）能量密度较大
光子的能量是用E=hv来计算的，其中h为普朗克常量，v为频率。由此可知，频率越高，能量越高。激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.89510(14)Hz.电磁波谱可大致分为： （1）无线电波——波长从几千米到0.3米左右，一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波；（2）微波——波长从0.3米到10^-3米，这些波多用在雷达或其它通讯系统；（3）红外线——波长从10^-3米到7.8×10^-7米；（4）可见光——这是人们所能感光的较狭窄的一个波段。波长从780—380nm。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波较少的那一部分；（5）紫外线——波长从3 ×10^-7米到6×10^-10米。这些波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫外光的化学效应较强；（6）伦琴射线—— 这部分电磁波谱，波长从2×10^-9米到6×10^-12米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的；（7）伽马射线——是波长从10^-10～10^-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大。由此看来，激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大（因为它的作用范围很小，一般只有一个点），短时间里聚集起大量的能量，用做武器也就可以理解了。
激光的其他特性
激光有很多特性：首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。
激光（LASER）是上世纪60年代发明的一种光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母缩写。激光器有很多种，尺寸大至几个足球场，小至一粒稻谷或盐粒。气体激光器有氦－氖激光器和氩激光器；固体激光器有红宝石激光器；半导体激光器有激光二极管，像CD机、DVD机和CD-ROM里的那些。每一种激光器都有自己*特的产生激光的方法。
切割工艺
汽化切割
在高功率密度激光束的加热下，材料表面温度升至沸点温度的速度是如此之快，足以避免热传导造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气体流吹走。一些不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料就是通过这种汽化切割方法切割成形的。
汽化切割过程中，蒸汽随身带走熔化质点和冲刷碎屑，形成孔洞。汽化过程中，大约40%的材料化作蒸汽消失，而有60%的材料是以熔滴的形式被气流驱除的。
熔化切割
当入射的激光束功率密度**过某一值后，光束照射点处材料内部开始蒸发，形成孔洞。一旦这种小孔形成，它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围，然后，与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动，小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的*照射，熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。
氧化熔化
熔化切割一般使用惰性气体，如果代之以氧气或其它活性气体，材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源，称为氧化熔化切割。具体描述如下：
⑴材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度，随之与氧气发生激烈的燃烧反应，放出大量热量。在此热量作用下，材料内部形成充满蒸汽的小孔，而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。
⑵燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度，同时氧气扩散通过熔渣到达点火*的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高，燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。当然，氧气流速不是越高越好，因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却，这对切割质量也是不利的。
⑶显然，氧化熔化切割过程存在着两个热源，即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计，切割钢时，氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。
很明显，与惰性气体比较，使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。
⑷在拥有两个热源的氧化熔化切割过程中，如果氧的燃烧速度**激光束的移动速度，割缝显得宽而粗糙。如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快，则所得切缝狭而光滑。
控制断裂
对于容易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，称为控制断裂切割。这种切割过程主要内容是：激光束加热脆性材料小块区域，引起该区域大的热梯度和严重的机械变形，导致材料形成裂缝。只要保持均衡的加热梯度，激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生。
要注意的是，这种控制断裂切割不适合切割锐角和角边切缝。切割特大封闭外形也不容易获得成功。控制断裂切割速度快，不需要太高的功率，否则会引起工件表面熔化，破坏切缝边缘。其主要控制参数是激光功率和光斑尺寸大小。
切割程序
1、交点位置的检出。激光切割前需先根据材质调整光束焦点在工件上的位置，由于激光束，特别是CO2气体激光，一般肉眼看不到，可采用楔形丙烯块检测出焦点位置，然后调节割炬的高度，使焦点处于设定位置。
2、穿孔操作要点。世纪切割加工时，有的零件从板材的内部开始切割，这就要先在板材上打孔。一种方法是采用连续激光，在薄板上穿孔，可以用正常的辅助气体压力，光束照射0.2~1s就能贯穿工件，然后即可转入切割。当工件厚度较大（如板厚为2~4mm）时，采用正常的气体压力穿孔，在工件表面上会形成尺寸比较大的溶坑。不但影响切割质量，而且熔融物质溅出可能损坏透镜或喷嘴。此时宜适当增大辅助气体的压力，同事略微增大喷嘴的孔径与工件的距离。这种方法的缺点是气体流量增加并使切割速度降低。
3、防止工件锐角转折处的烧熔。用连续激光切割带有锐角零件时，如切割参数匹配或操作不当，在锐角的转折处很容易发生自烧熔，不能形成转角处的尖角。这不仅使该部位的质量变差，而且还会影响随后的切割。解决这一问题的方法是5竞争优势
激光切割机是钣金加工的一次工艺革命，是钣金加工中的“加工”；激光切割机柔性化程度高，切割速度快，出产效率高，产品出产周期短，为客户赢得了广泛的市场，该技术的有效生命期长，国外**过2毫米厚度的板材大都采用激光切割机，很多国外的*一致以为今后30-40年是激光加工技术发展的黄金时期。
一般来讲，建议以12mm以内的碳钢板、10mm以内的不锈钢板等金属材料切割推荐使用激光切割机。激光切割机无切削力，加工无变形：无刀具磨损，材料适应性好：无论是简朴还是复杂零件，都可以用激光一次精密快速成型切割：其切缝窄，切割质量好，自动化程度高，操纵简便，劳动强度低，没有污染：可实现切割自动排样、套料、进步了材料利用不锈钢屏风厂家率，出产本钱低，经济效益好。
激光切割机选购要考虑的因素很多，除了要考虑目前加工工件的较大尺寸、材质、需要切割的较大厚度以及原材料幅面的大小外，更多的需要考虑未来的发展方向，比如所做产品的技术改型后要加工的较大工件大小、钢材市场所提供材料的幅面针对自己的产品哪种较省料，上下料时间等等。
题！
刀模激光切割技术的问世有利于可持续发展
激光切割的不断发展，也带动了刀模激光切割机技术的发展和提高，这项技术的问世代替了传统的手工技术，在一定意义上提高了工作效率，改善了工作模式。
刀模激光切割机主要利用激光的强能量性对刀模板进行高深度烧蚀，从而达到安装切割刀的目的。刀模激光切割是一种全新自动化的加工方法，有着精确、快捷、操作简单的优势。用户可以任意制定产品的形状、大小进行快速成型，在图像输入电脑的时候可以任意的更改或变换，使你的工作效率跟快。
首先，刀模激光切割机技术提供了**的储蓄刀模具技术，*模具是否平坦或柔软。激光生产工具可以提供多种精度、深度切割，并且可以进行切削和穿孔切割。同时激光切割机可以很大程度上转换废品，不仅可以节约成本而且也为当今可持续发展做了一大贡献。
其次，刀模激光切割技术比传统技术工作效率高，激光头可以固定光路，可以高强度的稳定机床，同时工作的时候不需要辅助气体，操作的时候简单方便。
刀模激光切割机是一项运用激光来对材料进行加工的新技术，刀模激光切割技术应用范围非常的广泛，在皮革制造业中使用的特别多，可以进行高精度的工艺加工，使用时灵活性高。
激光加工较新应用
激光加工技术解决航空发动机火焰筒工艺难题
火焰筒是航空发动机燃烧室的主要组成部件，也是发动机较重要的受热部件之一，燃油和压缩空气在火焰筒内混合燃烧，将燃油的化学能转化为热能。
随着航空发动机性能不断提升，航空发动机燃烧室进口温度也随之不断提高，为**火焰筒在较端高温环境下稳定持续工作，必须对其进行冷却降温，通过在火焰筒合金材料上涂覆涂层并结合气膜冷却的方式是目前采用的主要手段之一。
对于带热障涂层火焰筒气膜孔的加工，国内通常采用先打孔再涂覆涂层的方式，存在涂层材料沉积导致孔径缩随机性小等问题；而采用长脉冲激光加工带热障涂层火焰筒气膜孔，又存在涂层表面飞溅、烧蚀、涂层崩边等缺陷，严重影响火焰筒的工作寿命。
针对以上工艺难题，光机所克服了一批核心技术、关键工艺及整机系统集成技术，研发的基于机械臂的柔性火焰筒**短脉冲激光精密制孔设备及全套加工工艺，在国内率先实现了带热障涂层火焰筒异形气膜孔高品质一次性制孔，并从根本上解决了诸多技术难题，为带热障涂层发动机火焰筒气膜孔制造提供了全新加工手段，对于加快我国商用航空发动机自主化进程具有重要的支撑意义。
激光加工技术在手机摄像头模组行业中的应用
如今，智能手机朝着轻薄化发展，手机摄像头模组也越做越小，如何加工处理这种微型元器件成为掣肘发展的重要环节。而激光加工技术是微精密加工领域的重要工具，加工精度高，可对各类型元件加工，特别是在摄像头领域中。
手机摄像头模组中的PCB电路板由FR4和FPC组成的软硬结合板，也有一些使用的是纯硬板或者软板。激光技术应用到这个板块中主要是针对FR4激光切割和FPC激光切割技术，另外一种激光工艺技术就是在FR4或是在FPC上对其进行二维码激光打标技术。
激光达标技术主要应用到摄像头芯片表面打标，通常都是标记出企业的logo以及产品的相关信息，起到品牌宣传和下游环节管理、操作简便的作用。随着产品的进步，内部追溯系统的应用导入，芯片表面二维码激光打标技术也越来越流行。
托架上有链接导电模块，里面的导电金属模块区域小、非常薄，采用激光焊接技术能够有效的加强焊接牢固度，提升到导电性能，并且不会使其损伤。
摄像头模组中的玻璃属于**薄玻璃，加工过程中不仅仅是不能使其碎裂，而且要保证其强度和崩边率，采用激光加工技术的优势在于加工速度快，崩边小，良品率高。
镜头、马达中的激光打标技术主要是在其表面或者边缘标记处小于0．5＊0．5mm的二维码，起到防伪、追溯等作用。
一个小小的摄像头模组就有那么多的激光工艺技术应用到其中，可见激光技术作为一种先进工艺技术的重要性。
激光加工开启工艺替代
效率精度优势显现，激光加工开启工艺替代。激光加工属于无接触加工，可通过调节激光束的能量、移动速度等方式实现多种加工目的。在高硬度、高脆性、高熔点等特殊应用场景，激光加工的优势更得到**体现。
目前，激光加工主要包括激光打标、激光切割、激光焊接等，由于其生产效率高、生产环境要求低、加工精度高等优势，激光加工将会逐步取代传统的等离子切割、火焰切割等工艺。特别在传统金属加工领域，除了传统的金属切削机床外，激光加工与传统的冲床工艺在部分应用领域亦有所重叠，未来替代空间较大。
大功率激光设备国产化突破，性价比优势凸显开启进口替代。光纤激光器是光纤激光设备的核心零部件和主要成本来源。2016年，本土激光器企业在低功率市场已占85％，在中功率市场亦已占比近60％，但在大功率市场的占比尚不足10％。
和2012年相比，2016年进口中低功率光纤激光器降价**50％，但高功率激光器价格稳中有升。伴随着国产激光器主要企业如锐科激光等的持续技术突破和产品创新，国产大功率激光器已经逐步覆盖了1000W－10KW功率范围，并在向更高功率的应用突破。
我们认为，国产大功率激光器正迎来进口替代的拐点，国产激光器的推出有望大幅降低激光设备原材料成本，对IPG等国际成员形成价格冲击，从而降低下游应用成本，刺激下游应用需求快速提升，国产大功率激光设备行业有望复制中小功率激光设备的发展历程，成为激光设备行业新的增长较。
对标国外成员，本土企业加速追赶。激光发生器领域，美国IPG仍是****，公司近年来保持较高速增长，尤其是大功率连续波激光业务2019年达到8．67亿美元，同比增长50％，但由于市场竞争激烈，IPG中小功率激光器整体增长缓慢；而IPG**过40％的业务来源于中国市场，客观说明中国市场庞大的需求；激光加工设备领域，德国通快作为****，2016年营业额**过30亿欧元，但是公司在中国市场的份额却因为大族等本土企业的快速崛起而呈现下降趋势。随着本土激光设备特别是大功率激光设备产业链的逐步完善，占据市场、服务优势的本土企业将加速追赶国外成员。
激光加工工艺助阵汽车车身轻量化
随着新能源汽车、自动驾驶汽车的升温，如何减轻车身重量、提高车辆性能，成为各整车厂商重点克服的方向之一。
在2019“汽车与环境”论坛上，大族激光智能装备集团高功率焊接销售总部总经理王祥表示，除整车设计和材料外，激光加工工艺可较大助力汽车车身实现轻量化，且大族激光通过*，已形成了一套完备的激光焊接切割工艺流程。
激光先进加工技术在3C行业的应用
3C是计算机(Computer)、通讯(Communication)和消费电子产品(ConsumerElectronics)三类电子产品的简称。现在众多IT产业纷纷向3C领域进军，把3C融合技术产品作为发展的突破口，成为IT行业的新亮点。丰富的3C电子产品在人们的日常生活中扮演着形形色色的角色，提供信息、给予便利，甚至启发大家的创意。在产品研发中，更轻、更薄、更便携是设计师的追求目标，由此带来了新材料、新工艺的不断进步，而激光正是3C产品制造工艺中迅猛发展的代表。作为激光行业**的激光设备制造商，锦帛方激光较力地推广激光设备在3C行业中的应用，并提供行业良好解决方案。
激光打标
3C产品主要目标人群是年轻人，随着90后年轻消费群体的崛起，主打“年轻牌”“个性化定制”的营销方式，也已逐渐成为各个3C企业“决战时下”的**锏。手机背后的个性图案、笔记本面板上的定制logo……激光技术让3C产品有了更多的玩法。
激光打标的原理是是用激光束在各种不同的物质表面打上*的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字。
激光先进加工技术在3C行业的应用
激光打标图案
激光工艺之所以受到青睐，其主要优点在于，这是一种快速的、可编程的、非接触的工艺，且标记效果持久，通常不受生产过程中所需步骤的影响，高度的灵活性非常适用于包括手机在内3C行业各项产品的标记。激光打标，让手机越来越有科技感，也越来越有艺术感。
经常使用3C产品的人不难发现，这年头不管是手机还是电脑都朝着轻、薄的方向发展，电子产品高集成化、高精密化方向升级，其产品内构件也越来越小巧，精密度、电子集成度越来越高，对内部结构件焊接技术的要求也越来越高。
激光束属于非接触式加工、热影响小、加工区域小、方式灵活，在目前高端数手机和数码产品设备的生产过程中，激光焊接技术在产品的体积优化以及品质提升上起到重大作用，使得产品更轻巧纤薄，稳固性更好，因而应用也更加广泛。
激光先进加工技术在3C行业的应用
激光焊接手机马达，焊接光斑一致性好
如今，随着科技技术的不断进步，**创新电子消费性产品日新月异，不仅外观炫目多彩，集成的新技术更是层出无穷。电子行业“朝晖夕阴，气象万千”的变化给激光设备制造业带来了巨大的挑战。
为此，深圳市锦帛方科技有限公司于推出一系列激光加工设备，完成了电子行业一些“不可能完成”的任务，具体表现在一机多能，无论是加厚的硬板材料或软硬结合板材料还是软板材料都能一机搞定;性价比高，**你的想象。
隔离膜切割（separator foil cutting）
与铝箔切割类似，覆盖膜也要参照电池设计切割成需要的形状。因为隔离膜由**化合物构成，脉冲紫外激光是较合适的选择。
激光加工新技术—激光电镀技术
激光电镀技术是新兴的高能束流电镀技术，它针对的是微电子器件和大规模集成电路的生产和修补具有重大的意义。目前，虽然激光电镀原理、激光消融、等离子激光沉积和激光喷射等方面还在研究之中，但其技术已得到初步应用。
激光加工新技术—激光电镀技术
激光电镀图片
20世纪80年代又研究出一种激光喷射强化电镀的新技术，将激光强化电镀技术与电镀液喷射结合起来，使激光与镀液同步射向阴极表面，其传递介质的速度大大**过激光照射所引起的微观搅拌的传质速度，从而达到很高沉积速度。
当一种连续激光或脉冲激光照射在电镀池中的阴极表面时，不仅能大大提高金属的沉积速度，而且可用计算机控制激光束的运动轨迹而得到预期的复杂几何图形的无屏蔽镀层。激光电镀是古典工艺与现代技术相结合的一个典型，是一项新兴的高能束流电镀技术。
运用激光技术可提高金属沉积速度，效率提高1000倍，当用一种连续激光或脉冲激光照射在电镀池中的阴极表面时，不仅提高了沉积速度，而且可以用计算机控制激光束的运动轨迹而得到预期的复杂几何图形的无屏蔽镀层。
开发激光加工曲面玻璃新工艺
在3D玻璃热弯加工过程中，平板玻璃加热软化在模具中稳定成型，再经退火制成曲面玻璃。然而，这些模具制造成本高，加上工艺耗时很长。现在德国弗劳恩霍夫材料力学研究所的研究人员已经开发了一种基于激光的替代技术，这种技术成本更低，工艺耗时也较短。
研究人员首先需要将平板玻璃正面朝下放置在烤箱的敞开空间上 - 该烘箱已被预热，温度刚好低于玻璃熔点。一旦玻璃达到该温度，研究人员将使用由移动反射镜引导的激光束来选择性地进一步加热其旨在**的部分。这会使这些区域的玻璃软化，就像是用厚厚的蜂蜜做成的那样。
因为玻璃下面没有支撑物，由于重力的原因使得软化部分开始下沉。一旦达到所需的形状，激光就被关闭，从而允许玻璃以新的形式冷却和硬化。将玻璃放进烤箱至完全冷却的整个过程中大约需要半小时。也就是说，根据设计的复杂性，激光几分钟就能完成工作。 这意味着在相当短的时间内可以对多片玻璃片进行加工。
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