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1、一,激光加工技术,激光技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四大发明之一。四十多年来,以激光器为基础的激光工业在全球发展势头迅猛,现在已经广泛的应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等各个领域,对国民经济及社会发展已经做出了重要贡献,今后在国际竞争中的战略地位还将会进一步提升。,一,激光加工技术,激光:(laser-Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)是指受激辐射产生的光放大,是一种高质量的光源 利用光能、热能、电能、化学能或核能等外部能量来激 励物质,使其发生受激辐射而产生的一种特殊的
2、光。,一,激光加工技术,激光的特性,方向性好-准直、测距、切削、医学、武器、核聚变研究等。,一,激光加工技术,相干性极好的光束-精密测厚、测角,全息摄影等。,一,激光加工技术,天津全运会,一,激光加工技术,高亮度高能量密度的光束-切割、熔覆、焊接等。高亮度激光束经聚焦后,可产生几百万个单位的高温高压。千分之一秒内使金属汽化。,二,激光加工技术应用,激光加工常用激光器,工作物质:固体,气体,染料,化学,离子,原子,半导体,X射线输出功率:大功率,低功率工作方式:短脉冲,脉冲,超短脉冲,连续输出稳定性:稳频率,稳功率,稳方向,二,激光加工技术应用,无论是哪一种激光加工的方法,都要将一定功率激光束聚
3、焦于被加工物体上,使激光与物质相互作用。在不同激光参数下的各种加工的应用范围如图。,图7-1 各种参数条件下激光加工的可能应用和影响,二,激光加工技术应用,激光应用技术信息技术方面的应用:光通讯,光存储,光放大,光计算,光隔离器检测技术方面的应用:测长,测距,测速,测角,测三维形状激光加工:焊接,打孔,切割,热处理,快速成型医学应用:外科手术,激光幅照(皮肤科、妇产科),眼科手术,激光血照仪,视光学测量科学研究方面的应用:激光核聚变,重力场测量,激光光谱,激光对生物组织的作用,激光制冷,激光诱导化学过程等等。,二,激光加工技术应用,工业应用,激光已经广泛应用于焊接、切割、打标、热处理、快速成型
4、、涂敷和化学工业中。激光切割,二,激光加工技术应用,工业应用,激光焊接,激光焊接汽车,二,激光加工技术应用,工业应用,激光打标,二,激光加工技术应用,工业应用,激光淬火,二,激光加工技术应用,工业应用,激光雕刻,二,激光加工技术应用,工业应用,激光清洗,二,激光加工技术应用,工业应用,激光熔覆,二,激光加工技术应用,工业应用,激光熔覆材料 自熔性合金粉末:含有B和(或)Si元素,熔点较低,大约在9501150之间,本身具有脱氧、造渣、除气和良好浸润性能的合金。自熔性合金粉末主要分为镍基、钴基、铁基自熔性合金粉末。,二,激光加工技术应用,工业应用,激光熔覆加工方式 1、预置粉末:将粉末预置到基体
5、上,预置的过程中要使粉末分布均匀然后用激光进行熔覆。2、同步送粉:是将熔覆材料直接送入激光束中,使供料和熔覆同时完成。熔覆材料主要也是以粉末的形式送入,有的也采用线材或板材进行同步送料,二,激光加工技术应用,医学应用,已经用于手术治疗、肌肉组织焊接、牙科治疗、光镇痛和光针灸、激光美容等。,激光祛斑,激光牙科,二,激光加工技术应用,军事应用,激光雷达,二,激光加工技术应用,工业应用,激光武器,二,激光加工技术应用,军事应用,激光驾束制导,二,激光加工技术应用,光纤通信中的应用,二,激光加工技术应用,激光传感、测距,三,激光技术发展现状与趋势,发展现状,发达国家为了在全球竞争环境中占据世界信息技术
6、的制高点,赢得主动权,纷纷加紧实施激光产业发展计划,如美国的“激光核聚变计划”,德国的“激光2001行动计划”,英国实施“阿维尔计划”,日本启动“激光研究五年计划”等。这些项目的实施,有效推动了全球激光产业进入高速发展阶段。在整个中国的激光产业中,激光材料加工近几年的发展势头强劲,且有很大的空间,激光加工在中国激光产业中占的比例也是日益重大。,三,激光技术发展现状与趋势,发展现状,目前,全国激光市场销售主要为光通信器件、激光加工设备、激光器、激光医疗设备等。主要分布在长三角、珠三角、华中、环渤海等区域。,激光发展的三个方向:一个方向就是高功率,高亮度。就是提高激光输出的功率。第二个发展方向,激
7、光波长是可调控的。第三个重大发展方向,就是激光产业化。,三,激光技术发展现状与趋势,前沿技术,激光核聚变的研究 将高功率的激光束聚焦后照射靶丸上产生高温高压,引起核聚变。,美国国家点火装置(简称NIF),世界最大的激光核聚变装置。被称为“人造太阳”。,三,激光技术发展现状与趋势,前沿技术,激光化学技术,激光化学技术是用激光来指挥化学反应。因为激光携带高度集中而均匀的能量,可精确地打在分子的键上,比如用不同波长的紫外激光,打在硫化氢等分子上,改变两激光束的相位差,则控制了该分子的断裂过程,也可利用改变激光脉冲波形的方法,十分精确和有效的把能量打在分子上,触发某种预期的反应。,三,激光技术发展现状与趋势,前沿技术,激光医疗技术1、研究激光与生物组织之间的作用关系;2、研究弱激光的细胞生物学效应及其作用机制;3、深入开展有关光动力疗法机制、激光介入治疗;4、对激光光子技术中重要的、新颖的光子器件和仪器设置进行开发性研究,包括开发激光手术刀等。,眼科用飞秒激光器,三,激光技术发展现状与趋势,前沿技术,超快激光技术 超快超强激光主要是以飞秒激光的研究与应用为主,作为一种独特的科学研究的工具和手段,飞秒激光的应用可以概括为三个方面:飞秒激光在超快领域、超强领域和超微细加工中的应用。,Thank You!,
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