佛山市宏石激光技术有限公司528312
摘要：激光这项技术发明，20世纪一经问世便为举世所瞩目。如今，伴随着几十年发展光阴的流逝，激光技术已然在人们生产及生活领域中的更多角落扎根——其不仅被应用于国防、科研领域，且在工农业生产及日常生活中也可见其身影。激光加工技术凭借其自身的各种优势性特点获得了“21世纪的加工技术”之美誉，其在材料加工产业中的广泛应用将对后者的进一步发展产生极大的助推力。
关键词：激光技术;材料加工;应用;
引言
在现代技术背景下，激光技术在金属材料加工工艺当中有许多不同的应用形式，例如激光焊接、激光切割等，这些技术表现均可给金属材料加工工艺提供有利帮助，使加工工艺效率、质量都得到提升，说明激光技术具有较高的应用价值。
1激光技术金属加工工艺原理
在激光本质上得知其是一种特殊的光线表现形态，相较于普通的光线，具有单色性、相干性、平行性的特点，在这些特点条件下，激光具备了受控能力，此时采用相关设备可以实现激光聚焦。众所周知，当光线聚焦之后会产生一定的温度，这一点在激光上也是一样，但是介于激光特殊性，其产生的温度要高出普通光纤几十倍甚至百倍，所以将聚焦后的激光照射在加工件上，加工件表面会直接升温，之后因为温应力的影响，工件表面会软化、融化乃至断开，由此即可完成加工。
决定工件变化形式的主要因素为激光聚焦强度与操作手法，例如在焊接工艺当中，根据焊接熔池规格要求对激光聚焦强度进行控制，此举可以调节工件表面的温度，之后保持聚焦激光不动，一段时间之后即可形成熔池;在切割工艺当中，根据加工件厚度、强度以及抗温性等对激光聚焦强度进行控制，之后在操作时依照一定速度移动激光，即可完成切割。
2激光技术的优势
激光技术有着极好的空间及时间控制性能，这一点之于自动化加工工作而言，可谓一大天然技术优势。此外，若将激光加工技术与计算机数控技术相结合，便可得到一台自动化加工设备，从而顺利实现高效优质的加工工作。
激光技术的优势主要包含以下几个方面:
第一，工艺集成性能佳。众所周知，材料加工的步骤是繁复的，往往包括切割、打孔等多项程序。面对材料加工的这一特点，采用普通技术等同于选择按部就班，于是，不仅时间成本会高，且资源的浪费也是自在难免。然而，激光加工技术在这方面有着明显的进步性优势，其可以实现在同一台机床上的加工，且既可以分时分步，也可以多工位同时进行。
第二，适应性良好。谈及激光加工技术的良好适应性，主要指向两个方面：一是指其材料适用范围广泛——既可以加工强度、硬度和熔点都很高的材料，也可以加工脆性材料;二是其加工的环境条件既可以是大气，也可以是真空。
第三，加工精度及效率高，且经济效益可观。由于激光技术的能量密度极高，瞬时即可完成对工件的加工，且其采用的加工方式是非接触式的，这样加工对象的热变形程度就会极低，更不会产生机械变形，因此当加工对象是精密小零件时，采用激光技术无疑是相当有益的。此外，激光切割、熔焊的效率较之于传统方法而言，倍数可高达几十甚至上千。显而易见，激光技术的精度高、效率高等特点有利于经济效益的升高。具体说来，使用激光技术加工材料，一方面能够压缩加工时间，一方面能够节省材料，时间及材料成本的双降低自然能够引发经济收益的增加。并且，比之于其他技术，激光切割技术的加工费用成本本来就低。
3激光技术的材料加工产业中的具体应用
第一，激光打孔技术。这是最先被应用于材料加工领域中的一项激光技术，其优势主要表现在:打孔精度及效率高，成本低且经济效益好。也正因其前述多种优势性特征，这项技术在世界范围内的很多工业较发达地区都已获得了广泛的应用，如医药行业、食品加工行业等等。自上世纪末开始，激光打孔技术又取得了更进一步的发展，表现出孔径小、速率高以及多样化的特点。
第二，激光切割技术。其切割对象一般是像开关板、木模板这样的薄板材料;其优势主要体现为生产成本低，这主要是因为采用激光切割技术进行材料切割，过程中无需金属模板。
第三，激光焊接技术。
（1）深熔焊接
深熔焊接常见于机械制造领域，应用时一般需要将激光功率密度调节到相应水平之后才能进行焊接操作，具体功率密度为:106～107W/cm2。在相应功率密度条件下，激光的功率输入要远超热导的传输速率，此时将激光照射在金属加工件表面，会使得材料表面气化，并产生相应的小孔，此时激光会顺着小孔不断向下发生作用，这一过程中金属加工件的金属部分会不断溶解，产生相应的金属液体，此时即完成了焊接操作。
（2）传导焊接
传导焊接也被称为热传导焊接技术，属于常规激光焊接技术，在应用时直接将激光照射在金属加工件表面使其升温，此时介于热传导原理，表面的温度会逐渐向内里渗透并扩散，当表面与内里温度累积达到一定熔点水平之后，就会出现熔池，此时就完成了焊接。传导焊接的应用相对常见，因为其适用于熔池深度较浅、宽度要求较小的常规焊接当中。
另外，在激光焊接技术整体上，将其与传统焊接技术相比可见，激光焊接技术具有工作成本较低、焊接质量良好的效果，所以在现代金属加工工艺的焊接工作当中，采用激光焊接技术是有利行为，但要根据实际要求对激光焊接技术种类进行选择。
第四，激光打标技术。这项技术的加工对象可囊括所有材料，因而其可应用范围也极为广泛。其工作原理为:通过激光照射工件表面，这样就会有化学反应发生于工件表面，从而导致表面颜色的变化，而这也是永久性标记的来源。此外，应用激光打标技术还可以进行产品防伪，这项应用受到了人们的关注及国家的重视。
除上面介绍的几个应用范围较为广泛的激光技术之外，其他常见且有着十分重要的应用意义的新型激光技术还包括:激光表面热处理、激光成形以及激光快速原型技术等。
4结语
虽然就当前情况而言，材料加工产业的发展形势以及激光技术的应用程度已然在推动我国工业发展进程方面取得了一定成绩，但在科学技术日新月异与现代化特点日益明显的今天，作为一项新兴产业的材料加工业有着极其广阔的发展前景，因此，针对相关技术而有的专业研究投入力度应当不断加大。例如可以通过激光工作参数的优化，实现加工质量以及效率的进一步提升。另外，还可以利用激光技术的特点，并结合对能量密度以及照射时间的灵活控制手段，从而实现一台设备上多种工位处的分时综合加工工作。再如，可以通过解决当前所存在的一系列问题（如提高大功率激光装置的电源稳定性等）研制出既具有长寿命、大功率特点，外形方面又具有小型化特点的激光装置。此外，拥有并普及无人化的激光切割技术生产线也是未来国内工厂的一大发展方向，这会降低生产对于人工的依赖，并可以大大提升生产的效率。总而言之，激光加工技术的先进性特点使其在当今世纪有着极大的探索价值和发展空间，其在材料加工产业当中的广泛应用也会更加便利于人类社会的生产及生活。
参考文献
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