激光加工的廣泛應用和技術優勢

　　激光束具有單色性好、能量密度高、空間控制性和時間控制性良好等一系列優點目前它已廣泛應用于材料加工等領域。激光加工的行業包括汽車制造、航天航空、電子、化工、包裝、醫療設備等。與計算機數控技術相結合激光加工技術已成為工業生產自動化的關鍵技術擁有普通加工技術所不能比擬的優勢。例如激光加工為激光束具有單色性好、能量密度高、空間控制性和時間控制性良好等一系列優點目前它已廣泛應用于材料加工等領域。激光加工的行業包括汽車制造、航天航空、電子、化工、包裝、醫療設備等。與計算機數控技術相結合激光加工技術已成為工業生產自動化的關鍵技術擁有普通加工技術所不能比擬的優勢。例如激光加工為非接觸式加工、速度快、無噪聲、可實現各種復雜形狀的高精度加工目的且無通常意義上的"刀具"磨損無需更換"刀頭"。我國激光加工市場前景廣闊預計平均每年以20-30%的速率遞增。

　　一、多支PCB激光微通道打孔技術

　　近年來激光技術已經廣泛應用于高密度印刷線路板微通道打孔及芯片封裝設備中的世界微通道打孔信息顯示每年有超過300000萬平方米的高密度多層印刷線路板是用激光來打孔的。用于PCB微通道打孔的早期激光打孔設備是單頭的UV YAG激光器或單頭的CO2激光器隨著微通道打孔產量的要求不斷提高許多生產廠家開始研制雙頭激光打孔設備。目前市場上主要的三種雙頭激光打孔設備:雙頭CO2激光系統、雙頭UV激光系統、混合激光系統（UV和CO2）。

　　有兩種比較經濟實用的激光技術用于PCB板的微通道打孔；CO2激光波長在遠紅外區域打孔直徑〉100微米。W激光波長在紫外區域廣泛用打孔的直徑〈100微米甚至孔徑縮小到〈50微米的情況。在紫外激光技術中半導體泵浦UV激光器已經成為工業用標準激光器它可提高傳輸到工件表面的單脈沖能量。

　　二、激光焊接塑料

　　1.激光焊接塑料的優點
　　隨著塑料在汽車、醫療設備及電子等行業的零部件設計、制造上日趨廣泛的使用大功率光纖激光塑料焊接系統可*塑料制品的加工過程中快速有效干凈的塑料的使用大功率光纖激光塑料焊接系統可*塑料制品的加工過程中快速、有效、干凈的塑料焊接方式。

　　目前國內市場上普遍使用的塑料焊接技術主要有振動摩擦焊接、熱板式塑料焊接及超聲波焊接等。主要用于連接敏感性塑料制品（含有線路板）、具有復雜幾何形狀的塑料件以及有嚴格潔凈要求的塑料制品（醫藥設備）等等。光纖激光焊接塑料技術主要有以下幾方面的優點：
（1）能生成精密、牢固和密封（不透氣和不漏水）的焊接樹脂降解少、產生的碎屑少。
（2）易于控制具有良好的適應性可焊接尺寸小或外形結構復雜的工件。
（3）極大地減小了制品的振動應力和熱應力。
（4）能夠將許多種類不同的材料焊接在一起。激光塑料焊接技術在歐美等發達國家已經得到了一定的應用我國在這方面尚是空白。

　　2.塑料激光焊接用的焊接方法
　　激光焊接塑料的基本原理是兩種塑料在低壓力下被夾緊在一起激光穿過一個制品然后被另外一個制品吸收吸收激光能量的制品將光能轉化為熱能在塑料的接觸面熔化形成一個焊接區。

　　常用的焊接方法主要有：
a.激光束沿著焊縫處快速掃描達到焊接的目的。
b.通過光學元件將激光束整形同時在焊縫處產生熱量。
c.照射掩膜焊接激光束僅加熱制品上沒有被掩膜遮住的部分可以快速焊接復雜的焊縫。
d.激光束固定塑料工件置于受程序控制的多維可移動的工作臺上。

　　三、大功率光纖激光器在船舶制造業中的應用

　　1.激光加工技術在造船工業中應用的優勢造船工業中激光加工主要優點：
　　（1）船艦載重量日益壇加要求使用非常薄的平板激光焊接避免了加工時的熱影響；
　　（2）激光可以采用光纖等靈活的輸出方式因此甲板、船體等大表面尺寸的工件加工可以不受工作臺尺寸的影響。
　　（3）力日工非接觸速度快邊緣光滑高度自動化大大降低造船成本及時間。

　　2.國內外的發展現狀
　　歐美及日本主要的大型船廠已大量采用激光加工技術。目前美國、歐洲等地區正在進行大功率光纖激光工業加工設備的開發正在開發的有2KW、6KW輸出的工業級光纖激光器的加工設備的二次開發。我國已開發出了中小功率系列工業光纖激光設備但大功率光纖激光器工業加工應用尚是空白在我國造船工業中幾乎還沒有使用激光加工技術。

　　3.大功率光纖激光器在船舶制造業中的優勢及展望
　　光纖激光器是近幾年激光領域里極其關注的熱點，在加工領域光纖激光器有迅速替代傳統的YAG、CO2激光器的趨勢。人們普遍認為大功率光纖激光器將是第三代的工業加工激光器。

　　光纖激光器具有許多*的優點光束質量好；體積小重量輕免維護；風冷卻簡單易操件；運行成本低可在工業環境下使用；壽命長加工精度高、速度快；電能轉化效率高可以實現智能化、自動化、柔性化操作等。基于上述的優點其應用領域已經擴展到汽車制造、船舶制造和航空制造業等的金屬和非金屬材料的激光切割、激光焊接等方面。