激光技術(shù)及應(yīng)用課件

激光技術(shù)及應(yīng)用(激光應(yīng)用技術(shù))Liuhuilan@82316906-812激光技術(shù)及應(yīng)用12電磁霹靂——光電對(duì)抗

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激光制導(dǎo)——進(jìn)攻清化大橋光電對(duì)抗煙幕——保衛(wèi)安富發(fā)電廠偽裝——南聯(lián)盟軍隊(duì)妙招迭出干擾紅外導(dǎo)彈——“薩姆—7”

及對(duì)其干擾的較量發(fā)展被激光制導(dǎo)炸彈炸毀的清化橋2電磁霹靂——光電對(duì)抗

新華網(wǎng)激光制導(dǎo)——進(jìn)攻清化大23第四章激光加工技術(shù)激光加工原理及特點(diǎn)激光切割技術(shù)激光打標(biāo)技術(shù)激光雕刻技術(shù)激光焊接技術(shù)激光快速成型技術(shù)激光清洗3第四章激光加工技術(shù)激光加工原理及特點(diǎn)34第一節(jié)激光加工原理及特點(diǎn)激光特點(diǎn)——高強(qiáng)度、高方向性、高單色性、高相干性。激光可以在極小的立體角、極短的時(shí)間內(nèi)作用到工件上，形成極高的溫度。經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦，可以在被照射材料表面上形成微米量級(jí)的極小光斑，獲得高達(dá)108～1010W/cm2甚至更高的功率密度，而較先進(jìn)的電子束加工法的電子束功率密度一般在106～108W/cm2。因此激光在打孔、焊接、切割、雕刻、熱處理等各種加工中得到廣泛應(yīng)用。4第一節(jié)激光加工原理及特點(diǎn)激光特點(diǎn)——高強(qiáng)度、高方向性、45從激光加工技術(shù)的原理上分析，都是利用激光的高功率密度，與被加工材料相互作用，去除、焊接或改變材料的性能。對(duì)于打孔、切割、打標(biāo)等需把熔化和汽化的材料排除，因此要求能量密度高，作用時(shí)間短；激光焊接、熱處理等是非去除加工，故要求能量密度低，作用時(shí)間稍長。材料加熱溫度的高低主要取決于激光輸出的功率密度和作用時(shí)間，調(diào)節(jié)這兩個(gè)參數(shù)可實(shí)現(xiàn)不同的加工要求。5從激光加工技術(shù)的原理上分析，都是利用激光的高功率密度，與被56激光加工的主要特點(diǎn)：可加工幾乎所有材料，尤其是以往加工方法不能加工的材料和工件，如鐘表寶石軸承、金剛石模具等。特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)的材料。屬于非接觸加工、加工速度快、生產(chǎn)效率高、無噪聲。熱變性和加工變形小?？蛇M(jìn)行普通加工難以做到的非常精細(xì)的微加工。6激光加工的主要特點(diǎn)：67便于和機(jī)器人、計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)檢測(cè)等技術(shù)和設(shè)備結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)各種靈活的加工和自動(dòng)化加工。與電子束加工相比，可在大氣中進(jìn)行，不必在真空中進(jìn)行，不受電磁干擾，設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，使用方便，性能良好?？梢粰C(jī)多用?？杉庸げＡА⒂袡C(jī)玻璃等透明體；還可透過透明體表面、在工件內(nèi)部進(jìn)行加工。7便于和機(jī)器人、計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)檢測(cè)等技術(shù)和設(shè)備結(jié)合，78激光加工用激光器Nd:YAG激光器二氧化碳激光器準(zhǔn)分子激光器大功率半導(dǎo)體激光器光纖激光器飛秒脈沖激光器……8激光加工用激光器89第二節(jié)激光切割技術(shù)激光切割是利用激光束聚焦形成的高功率密度光斑，將材料加速加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成小孔洞后，再使光束與材料相對(duì)移動(dòng)，從而獲得窄的連續(xù)切縫。例：藝術(shù)剪紙的激光切割激光服裝裁剪機(jī)皮衣皮件的激光切割9第二節(jié)激光切割技術(shù)激光切割是利用激光束聚焦形成的高功率910第三節(jié)激光打標(biāo)技術(shù)激光打標(biāo)技術(shù)是目前激光技工領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛、最成熟的一項(xiàng)技術(shù)。激光打標(biāo)對(duì)工件沒有熱影響，不會(huì)引起變形；與機(jī)械沖擊打標(biāo)相比，激光打標(biāo)對(duì)零件沒有作用力、無機(jī)械接觸。在計(jì)算機(jī)控制下可打出各種圖形、文字和符號(hào)。打標(biāo)速度快、精度高；可在多種不同材料上打標(biāo)。10第三節(jié)激光打標(biāo)技術(shù)激光打標(biāo)技術(shù)是目前激光技工領(lǐng)域應(yīng)用最1011111112第四節(jié)激光雕刻技術(shù)雕刻木材制品雕刻工藝陶瓷雕刻皮革切割、打標(biāo)和雕刻界限不明顯12第四節(jié)激光雕刻技術(shù)雕刻木材制品1213激光刻花、切割、打孔機(jī)——北京華普萊特機(jī)電設(shè)備有限公司該機(jī)是用于各種非金屬材質(zhì)雕刻、切割和打孔的激光加工設(shè)備，集光學(xué)、機(jī)械、電子、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)控制、軟件等多種高新技術(shù)為一體。激光切割時(shí)與工件無接觸，不會(huì)劃傷其表面，切縫窄、切口光滑，是手工和機(jī)械所無法超越的精確度非常高的雕刻。其工作效率高、光束質(zhì)量好、能量大，既能連續(xù)輸出又能脈沖輸出。適用于廣告裝璜、包裝紙業(yè)、塑料面板、服裝皮革、建筑模型、工藝品加工、竹木制品等行業(yè)。13激光刻花、切割、打孔機(jī)——北京華普萊特機(jī)電設(shè)備有限公司1314141415151516激光蝕刻了的食物16激光蝕刻了的食物1617激光內(nèi)雕技術(shù)——將脈沖強(qiáng)激光在透明體內(nèi)部聚焦，產(chǎn)生微米量級(jí)大小的汽化微裂紋，通過計(jì)算機(jī)控制微裂紋在玻璃體內(nèi)的空間位置，使這些微裂紋三維排列而構(gòu)成立體圖像。17激光內(nèi)雕技術(shù)——將脈沖強(qiáng)激光在透明體內(nèi)部聚焦，產(chǎn)生微米量1718第五節(jié)激光焊接技術(shù)對(duì)于具有共熔性的同種或異種金屬，在激光的照射下，由于吸收光能，使局部溫度迅速升高，在功率密度適當(dāng)時(shí)，局部被照射部分的金屬達(dá)到熔點(diǎn)，但不發(fā)生汽化，待熔化金屬冷卻凝固后，兩部分材料就焊接在一起。無接觸加工沒有外力作用不產(chǎn)生熱變性或很小可焊接難熔金屬?zèng)]有污染焊點(diǎn)、焊縫整齊美觀焊縫機(jī)械強(qiáng)度往往高于母材機(jī)械強(qiáng)度18第五節(jié)激光焊接技術(shù)對(duì)于具有共熔性的同種或異種金屬，在激1819191920第六節(jié)激光快速成型技術(shù)光敏樹脂法（立體印刷成型）——以光敏樹脂為原料，采用計(jì)算機(jī)控制下的紫外激光束以原型各分層截面輪廓為軌跡逐點(diǎn)掃描，使被掃描區(qū)內(nèi)的樹脂薄層產(chǎn)生光聚合反應(yīng)后固化，從而形成制件的一個(gè)薄層截面。當(dāng)一層固化完畢，向上（或下）移動(dòng)工作臺(tái)，在剛固化的樹脂表面布放一層新的液態(tài)樹脂以便進(jìn)行循環(huán)掃描、固化。新固化的一層牢固地粘結(jié)在前一層上，如此重復(fù)制出整個(gè)原型。20第六節(jié)激光快速成型技術(shù)光敏樹脂法（立體印刷成型）——以2021212122雙光子聚合

2001年日本KawataS和SunHB利用雙光子加工技術(shù)以逐點(diǎn)曝光的掃描方式在負(fù)性光刻膠SCR500中制作出10μm長、7μm高的公牛三維圖形。樹脂激光焦點(diǎn)物鏡飛秒激光束22雙光子聚合樹脂激光焦點(diǎn)物鏡飛秒激光束2223澳大利亞StraubM小組采用商業(yè)聚硅氧烷加工出悉尼歌劇院模型?！扒迦A”字體電鏡側(cè)視圖

2001年匈牙利GalajdaP小組制作的相互嚙合的傳動(dòng)齒輪組。主動(dòng)齒輪在光鑷的驅(qū)動(dòng)下以10rad/s的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)與之嚙合的齒輪旋轉(zhuǎn)。整個(gè)齒輪組一次成型。顯示了雙光子成型技術(shù)結(jié)合光驅(qū)動(dòng)技術(shù)在MEMS中的應(yīng)用前景。23澳大利亞StraubM小組采用商業(yè)聚硅氧烷加工出悉尼歌2324第七節(jié)激光清洗激光清洗是一種激光表面處理技術(shù)。它是利用高能激光束照射工件表面，使表面污物、銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離，高速有效地清除對(duì)象表面附著物或表面涂層，從而達(dá)到清潔材料表面的工藝過程。應(yīng)用：輪胎模具激光清洗硅片清洗藝術(shù)品清洗激光脫漆24第七節(jié)激光清洗激光清洗是一種激光表面處理技術(shù)。它是利用2425特點(diǎn)：屬于干洗