一周过得真快！在今天为光学人带来的是激光加工及***新应用大全，里面有关于激光加工的介绍以及***新的一些经典应用，请光学人们收藏！

激光雕刻加工是激光系统***常用的应用根据激光束与材料相互作用的机理，大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等；光化学反应加工是指激光束照射到物体，借助高密度激光高能光子引发或控制光化学反应的加工过程。

包括光化学沉积、立体光刻、激光雕刻刻蚀等原理激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的 激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。

某些具有亚稳态能级的物质，在外来光子的激发下会吸收光能，使处于高能级原子的数目大于低能级原子的数目——粒子数反转，若有一束光照射，光子的能量等于这两个能相对应的差，这时就会产生受激辐射，输出大量的光能。

从全球激光产品的应用领域来看，材料加工行业仍是其主要的应用市场，占比为35.2%;通信行业排名第二，其所占比重为30.6%;另外，数据存储行业占据第三位，其所占比重为12.6%与传统加工技术相比，激光加工技术具有材料浪费少、在规模化生产中成本效应明显、对加工对象具有很强的适应性等优势特点。

在欧洲，对***汽车车壳与底座、飞机机翼以及航天器机身等特种材料的焊接，基本采用的是激光技术1、激光功率密度大，工件吸收激光后温度迅速升高而熔化或汽化，即使熔点高、硬度大和质脆的材料(如陶瓷、金刚石等)也可用激光加工；

2、激光头与工件不接触，不存在加工工具磨损问题；3、工件不受应力，不易污染；4、可以对运动的工件或密封在玻璃壳内的材料加工；5、激光束的发散角可小于1毫弧，光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦***十千瓦量级，因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工；

6、激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合，实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度；7、在恶劣环境或其他人难以接近的地方，可用机器人进行激光加工激光加工属于无接触加工,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调，因此可以实现多种加工的目的。

它可以对多种金属、非金属加工，特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料激光加工柔性大主要用于切割、表面处理、焊接、打标和打孔等激光表面处理包括激光相变硬化、激光熔敷、激光表面合金化和激光表面熔凝等激光加工技术主要有以下独特的优点：

①使用激光加工，生产效率高，质量可靠，经济效益②可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工；在恶劣环境或其他人难以接近的地方，可用机器人进行激光加工③激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件。

④可以对多种金属、非金属加工，特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料⑤激光束易于导向、聚焦实现作各方向变换，极易与数控系统配合、对复杂工件进行加工，因此它是一种极为灵活的加工方法⑥无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形，并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调，因此可以实现多种加工的目的。

⑦激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响极小，因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工量小⑧激光束的发散角可<1毫弧，光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒，同时，大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦***10kW量级，因而激光既适于精密微细加工，又适于大型材料加工。

激光束容易控制，易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合，实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度激光加工技术已在众多领域得到广泛应用，随着激光加工技术、设备、工艺研究的不断深进，将具有更广阔的应用远景。

由于加工过程中输入工件的热量小，所以热影响区和热变形小；加工效率高，易于实现自动化分类激光切割激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。

与传统的板材加工方法相比 , 激光切割其具有高的切割质量、高的切割速度、高的柔性(可随意切割任意形状)、广泛的材料适应性等优点（1）激光熔化切割在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。

因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参与切割——激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。

在激光熔化切割中，激光光束只被部分吸收——***大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小在激光功率一定的情况下，限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率——激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。

——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm²～105 W/cm²之间（2） 激光火焰切割激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加热。

对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的（有烧掉尖角的危险）。

可以使用脉冲模式的激光来限制热影响——所用的激光功率决定切割速度在激光功率一定的情况下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率（3）激光气化切割在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激光功率。

为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域该加工不能用于，象木材和某些陶瓷等，那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。

另外，这些材料通常要达到更厚的切口——在激光气化切割中，***优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量——激光功率和气化热对***优焦点位置只有一定的影响——所需的激光功率密度要大于108W/cm2，并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置。

——在板材厚度一定的情况下，假设有足够的激光功率，***大切割速度受到气体射流速度的限制激光焊接激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。

由于其独特的优点，已成功地应用于微、小型零件焊接中与其它焊接技术比较，激光焊接的主要优点是：激光焊接速度快、深度大、变形小能在室温或特殊的条件下进行焊接，焊接设备装置简单激光钻孔随着电子产品朝着便携式、小型化的方向发展，对电路板小型化提出了越来越高的需求，提高电路板小型化水平的关键就是越来越窄的线宽和不同层面线路之间越来越小的微型过孔和盲孔。

传统的机械钻孔***小的尺寸仅为100μm ，这显然已不能满足要求，代而取之的是一种新型的激光微型过孔加工方式用CO2激光器加工在工业上可获得过孔直径达到在30-40μm的小孔或用UV 激光加工10μm左右的小孔。

在世界范围内激光在电路板微孔制作和电路板直接成型方面的研究成为激光加工应用的热点，利用激光制作微孔及电路板直接成型与其它加工方法相比其优越性更为突出，具有极大的商业价值激光打孔采用脉冲激光器可进行打孔,脉冲宽度为0.1～1毫秒,特别适于打微孔和异形孔,孔径约为0.005～1毫米。

激光打孔已广泛用于钟表和仪表的宝石轴承、金刚石拉丝模、化纤喷丝头等工件的加工在造船、汽车制造等工业中,常使用百瓦***万瓦级的连续CO2激光器对大工件进行切割,既能保证***的空间曲线形状,又有较高的加工效率。

对小工件的切割常用中、小功率固体激光器或CO2激光器在微电子学中，常用激光切划硅片或切窄缝，速度快、热影响区小用激光可对流水线上的工件刻字或打标记，并不影响流水线的速度，刻划出的字符可***保持激光微调采用中、小功率激光器除去电子元器件上的部分材料，以达到改变电参数（如电阻值、电容量和谐振频率等）的目的。

激光微调精度高、速度快，适于大规模生产利用类似原理可以修复有缺陷的集成电路的掩模，修补集成电路存储器以提高成品率，还可以对陀螺进行***的动平衡调节激光热处理用激光照射材料，选择适当的波长和控制照射时间、功率密度，可使材料表面熔化和再结晶，达到淬火或退火的目的。

激光热处理的优点是可以控制热处理的深度，可以选择和控制热处理部位，工件变形小,可处理形状复杂的零件和部件,可对盲孔和深孔的内壁进行处理例如，气缸活塞经激光热处理后可延长寿命；用激光热处理可恢复离子轰击所引起损伤的硅材料。

激光加工的应用范围还在不断扩大，如用激光制造大规模集成电路，不用抗蚀剂，工序简单,并能进行0.5微米以下图案的高精度蚀刻加工，从而大大增加集成度此外，激光蒸发、激光区域熔化和激光沉积等新工艺也在发展中2.2 加工质量。

激光技术与原子能、半导体及计算机一起，是二十世纪***负盛名的四项重大发明激光作为上世纪发明的新光源，它具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点，已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。

据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫描仪，每年与激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元中国激光产品主要应用于工业加工，占据了40%以上的市场空间激光加工作为激光系统***常用的应用，主要技术包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔、微加工及光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。

激光加工设备就是利用激光加工技术改造传统制造业的关键技术设备之一，主要产品则包括各类激光打标机、焊接机、切割机、划片机、雕刻机、热处理机、三维成型机以及毛化机等这类产品已经或正在进入各工业领域具体应用一、在服装行业的应用

因为激光加工工艺具有自动化程度高、加工***高、速度快、效率高、操作简单方便等特点，适应了国际服装生产技术潮流所以激光加工技术以及设备正在以惊人的速度在服装行业内得到推广和普及1、激光切割应用激光切割过程中，不会使布料变形或起皱，激光切割尺寸精度高，激光切割形状可随着图稿进行任意更改，增加了设计的实用性和创造性。

另外，激光切割技术是用“激光刀”代替金属刀，激光切割任何面料，能瞬间将切口熔化并凝固，缝隙小、***度高达到自动“锁边”的功能传统工艺用刀模切割或热加工，切口易脱丝、发黄、发硬2、激光雕刻应用激光雕刻是利用软件技术，按设计图稿输入数据进行自动雕刻。

激光雕刻是激光加工技术在服装行业中运用***成熟、***广泛的技 术，能雕刻任何复杂图形标志，还可以进行射穿的镂空雕刻和表面雕刻，从而雕刻出深浅不一、质感不同、具有层次感和过渡颜色效果的各种图案3、激光打标应用

激光打标具有打标精度高、速度快、标记清晰等特点激光打标兼容了激光切割、雕刻技术的各种优点，可以在各种材料上进行精密加工，还可以加工尺寸小且复杂的图案，激光标记具有永不磨损的防伪性能二、在电子工业中的应用。

激光加工技术属于非接触性加工方式，所以不产生机械挤压或机械应力，特别符合电子行业的加工要求另外，还由于激光加工技术的高效率、无污染、高精度、热影响区小，因此在电子工业中得到广泛应用1、激光划片激光划技术是生产集成电路的关键技术，其划线细、精度高(线宽为15-25μm，槽深5-200μm)、加工速度快(可达200mm/s)，成品率达 99.5%以上。

集成电路生产过程中，在一块基片上要制备上千个电路，在封装前要把它们分割成单个管芯传统的方法是用金刚石砂轮切割，硅片表面因受机械力而产生辐射状裂纹用激光划线技术进行划片，把激光束聚焦在硅片表面，产生高温使材料汽化而形成沟槽。

通过调节脉冲重叠量可***控制刻槽深度，使硅片很容易沿沟槽整齐断开，也可进行多次割划而直接切开由于激光被聚焦成极小的光斑，热影响区极小，切划50μm深的沟槽时，在沟槽边25μm的地方温升不会影响有源器件的性能。

激光划片是非接触加工，硅片不会受机械力而产生裂纹因此可以达到提高硅片利用率、成品率高和切割质量好的目的还可用于单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池的划片以及硅、锗、砷化稼和其他半导体衬底材料的划片与切割2、激光微调

激光微调技术可对指定电阻进行自动精密微调，精度可达0.01%一0.002%，比传统方法的精度和效率高，成本低集成电路、传感器中的电阻是一层电阻薄膜，制造误差达上15一20%，只有对之进行修正，才能提高那些高精度器件的成品率。

激光可聚焦成很小的光斑，能量集中，加工时对邻近的元件热影响极小，不产生污染，又易于用计算机控制，因此可以满足快速微调电阻使之达到***的预定值的目的加工时将激光束聚焦在电阻薄膜上，将物质汽化微调时首先对电阻进行测量，把数据传送给计算机，计算机根据预先设计好的修调方法指令光束定位器使激光按一定路径切割电阻，直***阻值达到设定值，同样可以用激光技术进行片状电容的电容量修正及混合集成电路的微调。

优越的定位精度，使激光微调系统在小型化精密线形组合信号器件方面提高了产量和电路功能3、激光打标激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下***性标记的一种打标方法。

激光打标有雕刻和掩模成像两种方式:掩模式打标用激光把模版图案成像到工件表面而烧蚀出标记雕刻式打标是一种高速全功能打标系统激光束经二维光学扫描振镜反射后经平场光学镜头聚焦到工件表面，在计算机控制下按设定的轨迹使材料汽化，可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，激光标记是***性的，不易磨损，这对产品的防伪有特殊的意义。

已大量用在给电子元器件、集成电路打商标型号、给印刷电路板打编号等紫外波段激光技术发展很快，由于材料在紫外波激光作用下发生电子能带跃迁，打破或削弱分子间的结合键，从而实现剥蚀加工，加工边缘十分齐整，因此在激光标记技术中异军突起，尤其受到微电子行业的重视。

加工精度激光切割的加工精度是由加工机性能、光束品质、加工现象而决定的整体精度关于尺寸变化即使按照程序进行切割，也有加工产品无法满足精度要求的情况所以需要根据不同的情况采取对策1.加工产品的全体尺寸有变化。

这是由于切口上激光焦点直径和其周围燃烧区域形成的切口宽度所影响的虽然在相同条件下，对相同的加工物，使用同一偏置补偿值可以确保其精度，但是焦点位置的设定要凭借加工机操作人员的感觉来确定，而且热透镜作用也会造成焦点位置的变化，所以需要定期检查的偏置补偿值。

2．加工方向(部分)上的尺寸误差有差别板材上部的尺寸精度与尺寸精度有不同的情况这个现象要考虑两方面的原因首先，光束圆度和强度分布不均一，造成切口宽度沿加工方向有所不同解决的方法是进行光轴调整或清洗光学部件。

其次，被加工物受热膨胀会引起加工形状长方向尺寸变短的情况3．翘曲引起的变化尺寸精度虽然在要求范围内，但由于热变形等原因会造成发生翘曲加工铝、铜、不锈钢等时非常显著，它受到线膨胀系数、热容量等物性的影响就加工形状来说，纵横比越大，翘曲量就越大。

采用低热量加工条件以及加工线路等在加工程序上下工夫，但还没有完全解决问题加工板件所拥有的残余应力对翘曲和尺寸误差也有影响，所以我们需要对加工程序始终保持一定的配置方向4．间距精度变化加工很多孔时，孔与孔之间的间距精度会出现偏差。

由于在热膨胀情况下开孔，冷却收缩后，间距变小我们可以在程序中补正收缩部分的精度或者灵活运用形状缩放功能无论什么情况，都要在初期加工后，测定其加工尺寸，补误差当间隔精度不随加工位置而变化，而是在整个加工区里都恶化时，其原因是机械精度的恶化而造成的。

5．圆度变化在激光加工中加工孔切割面产生坡度是无法避免的，下面直径比背面直径大，一般都评估背面稍小一侧的圆度激光穿孔1、穿孔的难度在切割的开始部位加工开始加工所需要的孔称做穿孔板越厚，穿孔就越不稳定可以说，板厚大于12.Omm的厚板切割中，发生加工不良现象的70%起因于穿孔不好。

为了实施稳定的穿孔，在这里对穿孔的加工特性进行说明2、穿孔的原理在穿孔过程中，贯通之前加工中产生的熔融金属堆积在被加工物表面上孔的周围从发光后对被加工物表面加热过程，到缓慢加热进行穿孔作用，直******后的贯通是连续进行的。

这个方法，如果板件厚度大于9.Omm，则穿孔时间就会急剧增加，但是孔径约为0.5mm，比切口窄，热影响也小因此，如果增加加工能力，加大输出能量，熔融金属就很难全部从孔径上部排出，出现过度燃烧现象CW条件是在被加工物表面的略微上方设定焦点位置，增大加工孔径，迅速加热的方法。

虽然出现大量熔融金属，飞散到被加工物表面上，但却大幅度缩短了加工时间在穿孔的孔壁上也会出现吸收激光能量的现象在穿孔加工过程中，照射的激光在穿孔中多重反射，边被吸收边向下传播为了缩短穿孔时间，就要补充被孔壁吸收而。

被减弱的能量，即在穿孔过程中有必要增加输出功率而且，为了减少对孔壁周围的热影响，要在增加输出功率的同时，尽可能的缩短穿孔时间，减少激光对孔壁周围的照射3、 对付穿孔中出现缺陷的四个原则穿孔过程中出现缺陷时，有必要对各种现象进行原因分析和找出处理方法。

（1）缺陷发生的瞬间要确认是在穿孔的过程中，还是在穿孔结束后开始切割时发生的缺陷如果是穿孔过程中发生的，则根据穿孔开始或者穿孔过程中条件切换时的具体情况，来修正发生问题的输出功率和气压条件如果缺陷发生在穿孔结束之前，那是因为贯通之前切换到切割条件，有必要延长穿孔时间。

如果切割开始时发生加工缺陷的现象，那是因为在孔的表面周围堆积的熔融金属部位难以通过，所以有必要在开始位置设定脉冲条件或低速条件（2）缺陷产生的位置如果在加工平台的特定位置，集中出现穿孔缺陷，那是因为激光光轴和喷嘴中心偏离。

这需要调整光路偏离如果穿孔位置过于集中或者是在切割线路的附近进行穿孔，由于加工位置温度过高，也会造成穿孔缺陷温度越高，缺陷的发生率就越大因此有必要研究加工顺序，改善程序尽量沿着尚未过热的线路进行穿孔和切割。

（3）发生穿孔不良的时间随着加工时间的推移，加工不良的发生次数只见增加不见减少时，其原因可能是发振器故障引起的输出功率变动如果增加冷却时间就能恢复的话，其原因可能是光学部件热透镜的作用引起的这种情况下就需要维修光学部件，并与供应商联系。

（4）发生穿孔不良的材料对于发生穿孔不良的材料，要确认过去是否进行过良好加工，确认记录很重要如果有过去加工的记录，就不需要调整加工条件，可以认定是加工机和光学部件的缺陷，进行检查找出原因4、适当的穿孔条件。

被加工物的厚度越厚，穿孔时间在整体加工时间中所占的比例就会增加，对缩短穿孔时间的要求就会提高对穿孔时间缩短有效的加工条件参数是脉冲峰值输出功率和脉冲波形及平均输出功率5、 防止在对不锈钢进行穿孔时出现须状物。

在切割不锈钢时，孔表面周围会留下飞散须状的金属熔渣，在镜面及条纹表面材料上会出现划伤而且，须状金属熔渣与静电感应式加工头的喷嘴发生接触时，会出现对焦异常的报警6、 高反射材料穿孔时的注意事项在切割铜、纯铝等高反射材料时，需要在被加工物表面涂抹光束吸收剂。

光束吸收剂不仅有提高加工能力的效果，而且从安全的角度上也有抵制反射的作用加工条件需要降低脉冲频率，提高脉冲峰值的每1个脉冲能量而且通过增大气体压力，使熔融金属挤入板件内部，提高加工能力的效果防护1、为避免发生各种伤害，首先对激光加工设备采取必要的防护措施。

这些措施主要包括以下方面（1）激光加工设备要可靠接地，电器系统外罩的所有维修门应安装有连锁装置，电器外罩应设置相应措施一边在进入维修门之前使内部的电容器组放电（2）激光加工设备应有各种安全措施，在激光加工设备上映舍友明显的危险警告标志和信号，如“激光危险”“高压危险”等字样。

（3）激光加工的光路系统应尽可能全部封闭，如使激光在金属管中传递，以防止对人体的直接照射造成伤害（4）如果激光加工的光路系统不可能全封闭，则光路应设在较高的位置，使光束在传递过程中避开人的头部，让激光从人的高度以上通过。

（5）激光加工设备的工作台应采用 玻璃等防护装置屏蔽，以防止激光的反射（6）进行激光加工的场地也应设有明显的安全标志，并设置栅栏、隔墙、屏风等，防止与工作无关人员误入危险区2、对人身的保护（1）对于激光切割机的防护设备典型的就是激光防护镜，因为防止激光对人眼损伤的防护镜，按其防护原理可分为反射式、吸收式、衍射式和复合式等几种，当然，他们都会根据激光切割机的激光辐射波长进行过滤防护，达到对人体的激光切割机激光的保护，这也是市场上较为安全方便的激光切割机的防护设备。

（2）人体如果有了足够的健康程度，对于激光切割机的稍微辐射是可以抵御的所以激光切割机操作人员要注意酌情多吃一些胡萝卜、豆芽、西红柿、瘦肉、动物肝等富含维生素A、C和蛋白质的食物，经常喝些绿茶等等因为这些食物都能帮助人类较好的保护眼睛，让人体能够在激光切割机辐射的条件下，较好的保护人体。

发展激光作为上世纪发明的新光源，它具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点，已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫描仪，每年与激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。

我国激光产品主要应用于工业加工，占据了40%以上的市场空间激光加工作为激光系统***常用的应用，主要技术包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔、微加工及光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等激光加工设备就是利用激光加工技术改造传统制造业的关键技术设备之一，主要产品则包括各类激光打标机、焊接机、切割机、划片机、雕刻机、热处理机、三维成型机以及毛化机等。

这类产品已经或正在进入各工业领域从全球激光产品的应用领域来看，材料加工行业仍是其主要的应用市场，占比为35.2%;通信行业排名第二，其所占比重为30.6%;另外，数据存储行业占据第三位，其所占比重为12.6%。

2011年，全球激光工业加工设备销售额获得了强劲的两位数增长据《工业激光解决方案》(ILS)的数据显示，2011年全球激光系统销售收入70.60亿美元，同比增长16%，其中，激光器销售收入19.56亿美元，同比增长18%。

2011年，激光应用各领域的增长同比有所放缓，但在智能手机、平板电脑、3D电视、触摸屏、LED及 TFT LCD等产品的带动下，娱乐及显示市场成为行业新的增长点2005年***2011年间，我国激光加工设备的增长较快，年均增速超过20%，远高于世界激光加工设备年均增长率。

2008年后，在调结构、拉动内需等措施的刺激下，我国激光在铁路机车、工程机械、军工、新能源等行业应用获得大幅增长《2014-2018年中国激光加工设备制造行业产销需求预测与转型升级分析报告 》调查数据显示，2009年，我国激光加工设备行业规模达到46亿元，2010年突破55亿元，2011年约为60亿元，激光加工设备市场呈现出稳定、高速增长的态势。

预计“十二五”期间，我国激光加工设备行业市场规模年均增速将超过20%，市场规模将有望突破130亿元激光加工设备行业的发展对促进科学技术的发展和进步、推动对传统工业改造升级和加速国防技术的现代化发挥了积极的作用。

***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***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，为保障火焰筒在极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，西安光机所攻克了一批核心技术、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超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超薄玻璃，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突出体现。

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超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等国际巨头形成价格冲击，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极。

对标国外巨头，本土企业加速追赶激光发生器领域，美国IPG仍是全球龙头，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2017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超过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，德国通快作为全球龙头，2016年营业额超过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巨头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攻克的方向之一。

在2017“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***祥表示，除整车设计和材料外，激光加工工艺可极大助力汽车车身实现轻量化，且大族激光通过自主研发，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***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。

作为激光行业知名的激光设备制造商，锦帛方激光极力地推广激光设备在3C行业中的应用，并提供行业领先解决方案激光打标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”的杀手锏。

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。

激光打标图案

激光打标笔记本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，也越来越有艺术感激光切割激光切割可对金属或非金属零部件等小型工件进行精密切割或微孔加工，具有切割精度高、速度快、热影响小等优点3C产品上常见的激光切割工艺有：蓝宝石玻璃手机屏幕激光切割、摄像头保护镜片激光切割、手机Home键激光切割、FPC柔性电路板激光切割、手机听筒网激光打孔等等。

手机Home键激光切割手机内部的摄像头支架非常精细，它的精度直接影响到手机摄像头的安装为了保证拍照效果，每一个摄像头产品要保持较高的一致性，切割支架的时候需要用到专用切割夹具，还有可能用到高清晰CCD进行定位。

锦帛方激光精密激光切割机，采用原装进口精细切割头，采用先进切割工艺，通过变频控制实现降低毛刺，提高产品精度切割一致性好无变形，没有刮渣和毛刺这样的精度和加工效率是传统加工方式无法比拟的激光切割原理是由电子放电作为供给能源，通过He、N2、CO2等混合气体为激发媒介，利用反射镜组聚焦产生激光光束，从而对材料进行切割。

激光焊接经常使用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，全球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，高于你的想象激光加工在锂电池生产中的应用

与传统的机械加工相比，激光加工拥有无工具磨损、切割形状灵活、边缘质量控制、***性更高和运营成本较低等优势而锂电池因为其优异的性能，被广泛应用于电子品消费、机动车和能源市场，它的生产技术革新显得尤为重要锂电池的生产步骤是典型的“roll-to-roll”过程，需经历两道加工步骤——薄膜到单个电池、以及单个电池组装成电池系统。

典型的锂电池有三层薄膜——阳极膜、隔离膜和阴极膜，如下图所示电极镀层厚度通常为100 μm，而隔离膜为50 μm阳极膜是镀石墨的铜膜，阴极膜是镀锂金属氧化物的铝膜，隔离膜则由聚丙烯和聚乙烯构成锂电池生产过程：。

由于对***性、可控性和加工机器的质量要求较高，金属箔分切（foil slitting），金属箔切割（foil cutting），标签清洗（tab cleaning）和隔离膜切割（separator foil cutting）等环节更适合使用激光进行加工。

与传统的机械加工相比，激光加工拥有无工具磨损、切割形状灵活、边缘质量控制、***性更高和运营成本较低等优势金属箔分切（foil slitting）金属箔分切环节是指根据电池的设计，将一卷金属箔沿长边切成细长条。

适用于该环节的是红外脉冲激光，可以高速高质量地分切电极镀层如果对分切宽度和质量有更精密的要求，也可以考虑脉冲绿光和紫外光金属箔切割（foil cutting）金属箔切割环节是指参照电池的设计，将细长条状的阳极膜和阴极膜切割成需要的形状。

根据电池设计不同以及金属箔卷是否完整镀膜，可以选择或调整光束使之切割镀层或仅切割金属箔该环节适用的激光器与铝箔分切环节相同标签清洗（tab cleaning）特定情况下，需要移除石墨和锂金属氧化物以显露出裸铜或铝箔标签。

该步骤的关键在于移除镀膜材料的同时不损害其下方的金属箔脉冲红外激光***适合该环节隔离膜切割（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有机化合物构成，脉冲紫外激光是***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超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突出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***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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