貝耐特空間光調制器能夠實現(xiàn)靈活可控的光場分布，脈沖激光可以被調制成多焦點圖案陣列，結合超快激光加工技術，實現(xiàn)“并行”加工，大大的提高加工效率和靈活性。

激光雕刻加工是激光系統(tǒng)常用的應用。根據(jù)激光束與材料相互作用的機理，大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。

激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光鐳射打標、激光鉆孔和微加工等;

光化學反應加工是指激光束照射到物體，借助高密度激光高能光子引發(fā)或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光雕刻刻蝕等。

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到很高的能量密度，靠光熱效應來加工的。 激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小，可加工各種材料。用激光束對材料進行各種加工，如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。 某些具有亞穩(wěn)態(tài)能級的物質，在外來光子的激發(fā)下會吸收光能，使處于高能級原子的數(shù)目大于低能級原子的數(shù)目——粒子數(shù)反轉，若有一束光照射，光子的能量等于這兩個能相對應的差，這時就會產生受激輻射，輸出大量的光能。

特點

從全球激光產品的應用領域來看，材料加工行業(yè)仍是其主要的應用市場，占比為35。2%;通信行業(yè)排名第二，其所占比重為30。6%;另外，數(shù)據(jù)存儲行業(yè)占據(jù)第三位，其所占比重為12.6%。

與傳統(tǒng)加工技術相比，激光加工技術具有材料浪費少、在規(guī)模化生產中成本效應明顯、對加工對象具有很強的適應性等優(yōu)勢特點。在歐洲，對汽車車殼與底座、飛機機翼以及航天器機身等特種材料的焊接，基本采用的是激光技術。

1、激光功率密度大，工件吸收激光后溫度迅速升高而熔化或汽化，即使熔點高、硬度大和質脆的材料(如陶瓷、金剛石等)也可用激光加工;

2、激光頭與工件不接觸，不存在加工工具磨損問題;

3、工件不受應力，不易污染;

4、可以對運動的工件或密封在玻璃殼內的材料加工;

5、激光束的發(fā)散角可小于1毫弧，光斑直徑可小到微米量級，作用時間可以短到納秒和皮秒，同時，大功率激光器的連續(xù)輸出功率又可達千瓦至十千瓦量級，因而激光既適于精密微細加工，又適于大型材料加工;

6、激光束容易控制，易于與精密機械、精密測量技術和電子計算機相結合，實現(xiàn)加工的高度自動化和達到很高的加工精度;

7、在惡劣環(huán)境或其他人難以接近的地方，可用機器人進行激光加工。

優(yōu)勢

激光加工屬于無接觸加工，并且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現(xiàn)多種加工的目的。它可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。激光加工柔性大主要用于切割、表面處理、焊接、打標和打孔等。激光表面處理包括激光相變硬化、激光熔敷、激光表面合金化和激光表面熔凝等。

激光加工技術主要有以下獨特的優(yōu)點：

①使用激光加工，生產效率高，質量可靠，經(jīng)濟效益。

②可以通過透明介質對密閉容器內的工件進行各種加工;在惡劣環(huán)境或其他人難以接近的地方，可用機器人進行激光加工。

③激光加工過程中無“刀具”磨損，無“切削力”作用于工件。

④可以對多種金屬、非金屬加工，特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。

⑤激光束易于導向、聚焦實現(xiàn)作各方向變換，極易與數(shù)控系統(tǒng)配合、對復雜工件進行加工，因此它是一種極為靈活的加工方法。

⑥無接觸加工，對工件無直接沖擊，因此無機械變形，并且高能量激光束的能量及其移動速度均可調，因此可以實現(xiàn)多種加工的目的。

⑦激光加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，對非激光照射部位沒有或影響極小，因此，其熱影響區(qū)小，工件熱變形小，后續(xù)加工量小。

⑧激光束的發(fā)散角可<1毫弧，光斑直徑可小到微米量級，作用時間可以短到納秒和皮秒，同時，大功率激光器的連續(xù)輸出功率又可達千瓦至10kW量級，因而激光既適于精密微細加工，又適于大型材料加工。激光束容易控制，易于與精密機械、精密測量技術和電子計算機相結合，實現(xiàn)加工的高度自動化和達到很高的加工精度。

激光加工技術已在眾多領域得到廣泛應用，隨著激光加工技術、設備、工藝研究的不斷深進，將具有更廣闊的應用遠景。由于加工過程中輸入工件的熱量小，所以熱影響區(qū)和熱變形小;加工效率高，易于實現(xiàn)自動化。

審核編輯：湯梓紅