先进激光加工技术.pptx

"先进激光加工技术" 本资源摘要信息将对激光加工技术的基本概念、历史发展、工业应用、物理过程、激光器类型、激光与材料相互作用、激光吸收、激光加热、熔融现象等方面进行详细的知识点概述。 一、激光加工技术的基本概念 激光加工技术是指利用激光束对材料进行加工、切割、焊接、打孔、表面处理、合金化、熔覆修复、快速原型制造、金属零件直接成形（3D 打印）等操作的技术。激光加工技术具有高精度、高速、低成本、无污染等优点，广泛应用于汽车、电子、航空航天、机械、冶金、铁路、船舶等工业领域。 二、激光加工技术的历史发展 1960 年，世界上第一台激光器诞生，随后各种激光器层出不穷，如气体、液体、固体、化学、准分子、半导体激光器和光纤激光器等。激光产业发展计划也在全球范围内实施，包括美国的激光核聚变计划、德国的光学促进计划、日本的激光研究 5 年计划等。 三、工业应用 激光加工技术广泛应用于工业领域，包括焊接、切割、打孔、表面处理、合金化、熔覆修复、快速原型制造、金属零件直接成形（3D 打印）等。同时，激光加工技术也应用于农业、医学、军事等领域。 四、激光器类型 激光器类型有很多，如固体激光器（Nd:YAG 激光器）、气体激光器（CO2 激光器）、液体激光器、化学激光器、准分子激光器（KrF 激光器）、半导体激光器、光纤激光器、超快激光器（皮秒、飞秒、阿秒激光）等。 五、激光与材料相互作用 激光与材料的相互作用过程十分复杂，包括反射、透射、吸收等多个方面。激光加热过程可以用有限差分法来求解，求解方法是将微分方程中未知函数的导数用温度场各个节点上的有限差分值的近似关系来代替，进而得到有限差分方程的解。 六、激光吸收 激光吸收是激光与材料相互作用的重要方面。吸收系数与材料和激光波长有关，金属对激光的吸收与波长、材料特性、温度、表面情况（有无涂层）及激光的偏振特性有关。 七、激光加热 激光加热过程可以用有限差分法来求解，求解方法是将微分方程中未知函数的导数用温度场各个节点上的有限差分值的近似关系来代替，进而得到有限差分方程的解。 八、熔融现象 当激光致使材料表面的温度达到其熔点时，前一章讨论的激光加热与热传导方程的解将不再成立。原因是材料熔化要吸收熔化潜热；材料的热导率在熔化前后将成倍的变化。 激光加工技术是一个复杂的技术体系，涉及到激光器类型、激光与材料相互作用、激光吸收、激光加热、熔融现象等多个方面。本资源摘要信息仅对激光加工技术的基本概念、历史发展、工业应用、物理过程等方面进行了概述，仍有许多内容需要深入研究和探索。