激光技術是60年代初發展起來的影響了人類生活方方面面的一門新興科學，由于激光具有強度高、單色 性好、相干性好和方向性好等特點，在先進制造技術領域得到了廣泛的應用，大大推動了制造業的進 步。在制造業中廣泛應用了激光硯覺三維測量、激光層析成像、激光無損檢測技術和激光振動測量。激 光快速成型技術、激光焊接技術、激光切割技術、激光打孔技術、激光標記技術、激光熱處理技術和激 光內腔加工技術在制造業中的應用，對提高產品質量、提高勞動生產辜、減少材料消耗有重要意義，也 為實現自動化、無污染制造提供了技術基礎。1 激光測試技術在先進制造業中的應用制造生產中的許多信息需要通過檢測來提供，生產中出現的各種故障要通過檢測去發現和防上，所需 要的精度也要靠檢測來保證。沒有可靠的檢測就沒有現代化與自動化，更沒有高效率和高質量。為適應 柔性自動化的需要，機器人必須有硯覺系統，能對裝配件的形體與姿態進行識別，應裝有位置與觸覺傳 感器，進行精確定位與抓握力的控制，自動導引車也應有視覺或聲發射傳感器，以發現行進中可能有的 障礙物等。1．1 激光視覺三維測量技術隨汁算機技術的日益完善，集信息處理為一體的激光三維硯覺系統得到了快速的發展和應用。
工業硯 覺測量技術在機械制造業寧的應用主要是視覺檢測和視覺引導。視覺檢測主要是使用圖像或圖像的一部 分與設定的標準進行比較、判別，以達到檢測、分析測試結果。硯覺引導是運用圖像處理的方怯來引導 自動導向車等的行走路線，找到最佳路徑，克服行走障礙，實現準確的、快速的裝配、上料等。廣泛應用的光點怯硯覺識別系統和片光怯硯覺識別系統，能對三維零件和平面圖形進行正確的識別和 分類。提高測量精度和進行快速測量，對大型復雜曲面的宏觀形狀測量具有廣闊的前景，三維測量技術 解決了對氣輪機葉片等大型工件的曲面測量難題，有助于對產品進行設計仿真、模態分析和性能模擬， 提高產品的設汁和制造質量。三維測量技術在機器識別、實物模型、工業檢測、生物醫學等領域的應用 前景越來越廣闊。1．2 激光層析成像技術通過激光掃描將激光源發出的激光照射到物體或流體的截面，探測陣列接受其透射光及散射光后，轉 變為數宇信號，獲得被測物體的數據，然后再將所測得的數宇信號進行處理，得到所測物體的每一像素 點的參數值，根據像素矩陣經圖像處理重建所測物體的圖像。激光層析成像技術在先進制造業中的逆向 工程，流體機械寧流場的溫度、密度、壓力和速度分析寧有很重要的應用。
1．3 激光無損檢測技術激光技術應用于無損檢測的方法有激光全息干涉法、壓力波檢測怯、激光超生檢測怯。激光全息干涉 技術能對金屬表面缺陷進行檢測，壓力波檢測怯是利用激光作用在材料上所產生的應力對材料的內部缺 陷進行檢測，激光超生檢測法是利用超聲到達被測物體表面或沿表面傳播時，物體表面形狀或反射率的 改變，將引起反射光的位置、強度對E位和頻率的變化來實現的。1．4 機械振動的激光測量技術激光技術用于機械振動測量的方怯有邁克爾遜光纖干涉測量、激光衍射測量、全息術干涉法測量、多 普勒測量技術和聲光調制雙頻外差測試儀等。全息術干涉怯測量和多普勒測量技術為非接觸式測量，對 被測物沒有影響，通過對全息干涉條紋進行解調汁算，求出振動機件各向的位移值、振動頻辜，發現振 源位置。通過對振動的激光測量與振動的特性分析，制造出輕量化、低噪聲、低袖耗、高性能的經濟 型、環保型設備是現代制造業的發展方向和目標。2 激光加工技術在先進制造業中的應用由于現代機械制造業的發展，機械制造己包含著一種新的意義。它己經不是傳統意義上的機械制造。 它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為一體的一個 新興技術與新興工業。
2 ．1 激光快速成型技術傳統的工業成型技術大部分是遵循“去除法”的，如車削、銑削、鉆削、磨削、刨削；另外一些是采用模 具進行成形，如鑄造、沖壓。激光快速成形技術集成了激光技術、CAD ／CAM技術和材料技術的最新成 果，根據汁算機設汁出的零件的CAD模型立體圖形，直接制造出模型，它制造模型的辦怯是在一層接一 層的基礎上不斷添加材料。激光快速成型方法有，液態光敏聚合物選擇性固化、薄型材料選擇性切割、 絲狀材料選擇性熔復、粉末材料選擇性燒結。激光快速成型技術在模具制造寧的應用最為廣泛，可以用快速成型件直接用作模具；用快速成形件作 母模，翻制軟模具；用快速成形件翻制硬模具。用快速成形技術制作模具，既避開了復雜的機械切削加 工，又可以保證模具的精度，還可以大大縮短制模時間、節省制模費用，對于形狀復雜的精度模具，其 優點尤為突出。該技術己在航空航天、電子、汽車、家電等工業領域得到廣泛應用。但是，目前還存在 著模具壽命相對較短的缺點，即使是金屬面、硬背襯模具，其使用壽命也不及真正的金屬模，所以快速 成形模具較適合于單件小批量生產。2 ．2 激光焊接技術激光焊接是目前工業激光應用的第二大領域。激光焊接是把激光聚焦成很細的高能量密度光束照射到 工件上，使工件受熱熔化，然后冷卻得到焊繞。
激光焊結熔深大，速度快，效辜高；激光焊繞窄，熱影 響區很小，工件變形也很小，可實現精密焊接，激光焊繞結構均勻，品粒很小，氣孔少，夾雜缺陷少， 在機械性能，抗蝕性能和電磁學性能上優于常規焊接方法。激光焊接技術具有鉚他序化效應，能純凈焊繞金屬，適用于相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接 能量密度高，對高熔點、高導熱辜和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。目前，汽車行業將不同材 質的薄鋼板實施激光拼接焊后沖壓成型，激光拼接焊取代了電焊。通過光纖傳輸的多路激光束進行多點 或多組件焊接越來越普及。在遠離裝配區的位置裝置一臺中心激光器，由技工操作將激光能量用光纖傳 輸到需要加工的地點從而最大限度的利用YAG系統的焊接效果。由于YAG激光器可利用光纖傳輸能量進 行遠距高的焊接將大大促進高功率YAG激光焊的發展。2 ．3 激光切割技術激光切割系統一直是激光加工應用最廣泛的一項技術，激光切割是利用激光束聚焦形成高功辜密度的 光斑，將材料快速加熱至汽化溫度，再用噴射氣體吹化，以此分割材料。脈沖激光適用于金屬材料，連 續激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術的重要應用領域。與計算機控制的自動設備結合，激光束具有無限的仿形切割能力，切割軌跡修改方便；通過預先在汁 算機內設汁，進行眾車復雜零件整張板徘料，可牢邵．車零件同時切割激光切割用什么軟件做路徑，提高效車，節省材料。
激光切 割無機械變形、無刀具磨損，容易實現自動化生產。激光切割技術用在零件生產線上，做平板切割等工 序，配合其生產產品的一道工序，可為完成產品零件生產解決加工關鍵，或提高加工速度。2 ．4 激光打孔技術激光打孔技術具有精度高、通用性強、效率高、成本低和綜合技術經濟效益顯著等優點，己成為現代 制造領域的關鍵技術之一。目前，工業發達國家己將激光深微孔技術大規模地應用到航空航天、汽車制 造、電子儀表、化工等行業。國內目前比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和大然金剛石拉絲模 的生產及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業的生產中。目前，激光打孔朝著多 樣化、高速度、孔徑更微小的方向發展。例如，在飛機機翼上打上 5萬個直徑為 0 064mm的小孔，可以 大大減小氣流對飛機的阻力，取得節袖的效果。2 ．5 激光標記技術激光標記機的市場是近兒年發展最快的一項應用技術。激光標記是利用高能量密度的激光對工件進行 局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種技術。激光標記有 許多獨特的優點，能標記各種宇行、圖案、數宇以及條形碼，標記線寬可小于0.0lmm。
，可深可淺，對 很小零件也可打標，這是其他標記方法不能實現的；激光打的標記屬永久性，不像噴墨打印的宇可擦掉；可作防偽標記。不易被人假冒；屬不接觸加工， 所以對零件表面沒有損傷；標記的宇符清晰，圖形質量好；效率很高，成本低，可對多種材料進行標 記；由汁算機操作易于更換標記內容，也可以一個零件一個標記；由于有以上多種特點，所以應用越來 越廣泛，特別是多種電子器件、集成電路模塊、汽車零件甚至汽車窗玻璃、導線、接插件、工具、醫療 器械、精密儀器儀表、線路板、橡膠制品、計算機鍵盤、手機面板、精美禮品、玻璃制品等等。2 ．6 激光熱處理技術激光熱處理是利用高能激光照射到金屬表層，通過激光和金屬的交互作用達到改善金屬表面性能的目 的。激光表面熱處理技術包括激光相變硬化技術、激光涂覆技術、激光合金化技術、激光沖擊強化技術 等，這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。激光相變硬化〔即激光淬火〕 是激光熱處理寧研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝，適用于大多數材料和不同形狀零 件的不同部位，可提高零件的耐磨性和疲勞強度。激光合金化和激光涂覆是利用高功率激光束快速掃描 金屬工件表面，使一種或多種合金元素與工件材料表面一起快速熔化再凝固，共同形成硬化層。
激光表 面合金化技術是材料表面局部改性處理的新方怯，激光沖擊強化使用脈沖寬度極短的激光照射到材料表 面，可以產生高強度沖擊被，使得金屬材料的機械性能改善，阻止裂紋的產生和擴展，提高鋼、鋁、鐵 等合金的強度和硬度，改善其抗疲勞性能。激光熱處理技術在汽車工業寧應用廣泛，如缸套、曲軸、活 塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業和其它機械行業也應用廣泛。2 ．7 激光內腔加工技術在光電通訊、制導和雷達等軍工和醫療器械上，經常有一些高精度的內腔形體零件，這些零件口小型 腔大，有的內腔形狀還比較復雜。如果用傳統的工藝方法，將它一分為二分別進行加工，盡管能保證兩 體加工精度很高，但是在合二為一的裝配中，無論什么裝配方法，都避免不了裝配誤差的存在，影響了 產品的使用性能，難以實現產品設汁師的構想。伴隨MEMS技術的發展，越來越多”口小肚子大”的內腔 形體零件需機械制造業突破原有的工藝方法去實現其加工。回此，加工復雜高精度內腔形體難題己成為 機械制造業刻不容緩亟待解決的間題。借助激光技術和計算機技術的發展，把激光對透明材料的作用機 理運用到內腔加工上，使上述間題的解決成為了現實。
激光在固體材料透明材料內部對材料產生作用， 若激光的功辜密度大于介質的破壞值，則在激光作用的很短時間內，強激光的輻射將導致介質吸收大量 的激光能量，產生使材料破壞的內爆轟，形空隙，達到體內局部切割的作用。由于切割過程相當迅速， 聚焦點周圍熱傳遞造成的熱損傷幾乎為零。該方法是非接觸加工，因而加工過程無變形，目無噪聲和化 學污染。3 結束語當前機械制造技術不僅在它的信息處理與控制等方面運用了微電子技術、計算機技術、激光加工技 術，在加工機理、切削過程乃至所用的刀具也無不滲透著當代的高新技術，再也不是原來意義上的“機械 加工”了。隨著激光技術的快速發展，激光在機械制造領域的應用越來越廣泛，越來越重要，影響越來越 大。激光快速找正、激光測量、激光成形加工、焊接、切割、標記以及熱處理等激光技術在先進制造業 寧的應用，必將引起機械制造業各個領域的全面改觀。激光因具有單色性、相干性和平行性三大特點，特別適用于材料加工。激光加工是激光應用最有發展前途的領域，現在已開發出20多種激光加工技術。激光 的空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境的自由度都很大，特別適用于自動化加工。
激光加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備，已成為企業實行適時生產的關鍵技術，為優質、高 效和低成本的加工生產開辟了廣闊的前景。目前已成熟的激光加工技術包括：激光快速成形技術、激光焊接技術、激光打孔技術、激光切割技術、激光打標技術、 激光去重平衡技術、激光蝕刻技術、激光微調技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術、激光熱處理和表面處理技術。激光快速成形技術集成了激光技術、CAD/CAM 技術和材料技術的最新成果， 根據零件的CAD 模型，用激光束將光敏聚合材料逐層固化，精確堆積成樣件，不 需要模具和刀具即可快速精確地制造形狀復雜的零件，該技術已在航空航天、電子、汽車等工業領域得到廣泛應用。激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。脈沖激光適用于金屬材料，連續激光適用于非金 屬材料，后者是激光切割技術的重要應用領域。現代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。激光焊接技術具有溶池凈化效應，能純凈焊縫金屬，適用于相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高，對高熔點、高反射率、高導熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。
激光焊接，用比切割金屬時功率較小的激光束， 使材料熔化而不使其氣化，在冷卻后成為一塊連續的固體結構。激光在工業領域中的應用是有局限和缺點的，比如用激光來切割食物和膠合板就不成功，食物被 切開的同時也被灼燒了，而切割膠合板在經濟上還遠不合算。激光打孔技術具有精度高、通用性強、效率高、成本低和綜合技術經濟效益顯著等優點，已成為現代制造領域的關鍵技術之一。在激光出現之前，只能用硬度較大的物質在硬度較小的物質上打孔。這樣要在硬度最大的金剛石上打孔，就 成了極其困難的事。激光出現后，這一類的操作既快又安全。但是，激光鉆出的孔是圓錐形的，而不是機械鉆孔的圓柱形，這在有些地方是很不方便的。激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而 留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級，這對產品的防偽有特殊的意義。準分子激光打標是近年來發展起來的一項新技術，特別適用于金屬打標，可實現亞微米打標，已廣泛用于微電子工業和生物工程。激光去重平衡技術是用激光去掉高速旋轉部件上不平衡的過重部分，使慣性軸與旋轉軸重合，以達到動平衡的過程。
激光去重平衡技術具有測量和去重兩大 功能，可同時進行不平衡的測量和校正，效率大大提高，在陀螺制造領域有廣闊的應用前景。對于高精度轉子，激光動平衡可成倍提高平衡精度，其質量偏心值 的平衡精度可達1%或千分之幾微米。激光蝕刻技術比傳統的化學蝕刻技術工藝簡單、可大幅度降低生產成本，可 加工0.125 ～1 微米寬的線，非常適合于超大規模集成電路的制造。激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調，精度可達0.01% ～0.002% ，比傳統加工方法的精度和效率高、成本低。激光微調包括薄膜電阻（0.01 ～0.6微米厚）與厚膜電阻（20 ～50微米厚）的微調、電容的微調和混合集成電路的微 調。激光存儲技術是利用激光來記錄視頻、音頻、文字資料及計算機信息的一種 技術，是信息化時代的支撐技術之一。激光劃線技術是生產集成電路的關鍵技術，其劃線細、精度高（線寬為15 ～25微米，槽深為5 ～200 微米），加工速度快（可達200 毫米/ 秒），成品率可 達99.5% 以上。激光清洗技術的采用可大大減少加工器件的微粒污染，提高精密器件的成品 率。激光熱、表處理技術包括：激光相變硬化技術、激光包覆技術、激光表面合金化技術、激光退火技術、激光沖擊硬化技術、激光強化電鍍技術、激光上釉技 術，這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。
激光相變硬化（即激光淬火）是激光熱處理中研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝，適用于大多數材料和不同形狀零件的不同部位，可提高零件的耐磨性和疲勞強度，國外一些工業部門將該技術作為保證產品質量的手段。激光包覆技術是在工業中獲得廣泛應用的激光表面改性技術之一，具有很好 的經濟性，可大大提高產品的抗腐蝕性。激光表面合金化技術是材料表面局部改性處理的新方法，是未來應用潛力最大的表面改性技術之一，適用于航空、航天、兵器、核工業、汽車制造業中需要 改善耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能的零件。激光退火技術是半導體加工的一種新工藝，效果比常規熱退火好得多。激光退火后，雜質的替位率可達到98% ～99%激光切割用什么軟件做路徑，可使多晶硅的電阻率降到普通加熱退火的1/2 ～1/3 ，還可大大提高集成電路的集成度，使電路元件間的間隔縮小到 0.5 微米。激光沖擊硬化技術能改善金屬材料的機械性能，可阻止裂紋的產生和擴展， 提高鋼、鋁、鈦等合金的強度和硬度，改善其抗疲勞性能。激光強化電鍍技術可提高金屬的沉積速度，速度比無激光照射快1000倍，對微型開關、精密儀器零件、微電子器件和大規模集成電路的生產和修補具有重大 意義。
使用該技術可使電鍍層的牢固度提高100 ～1000倍。激光上釉技術對于材料改性很有發展前途，其成本低，容易控制和復制，有利于發展新材料。激光上釉結合火焰噴涂、等離子噴涂、離子沉積等技術，在控 制組織、提高表面耐磨、耐腐蝕性能方面有著廣闊的應用前景。電子材料、電磁 材料和其它電氣材料經激光上釉后用于測量儀表極為理想。激光在電子工業中也得到廣泛應用。可以用它來進行微型儀器的精密加工，可以對脆弱易碎的半導體材料進行精細的劃片，也可以用來調整微型電阻的阻值。隨著激光器性能的改善和新型激光器的出現，激光在超大規模集成電路方面的應用已經成為許多其他工藝所無法取代的關鍵性技藝，為超大規模集成電路的 發展展現出令人鼓舞的前景。激光技術是高科技的產物，其產生又推動了科學研究的深入發展，并開拓出許多新的學科領域，如非線性光學、激光光譜學、激光化學、激光生物學等。激光被用來研究與生命密切相關的光合作用、血紅蛋白、DNA 等的機制。激光還將成為時間和長度的新標準，以后任何高精度的鐘表和米尺都可以用某一特定波長 的激光束來標定。激光在核能應用上也將大顯身手。樂觀的專家們估計，到2020年強大的激光會產生安全經濟的熱核聚變，這類似恒星內部的核反應過程。
如果實現，熱核聚變將帶來巨大無比的社會和經濟效益，能源危機亦將不復存在。到那時，一桶水 中的氫聚變后所產生的電力足夠一個城市使用。目前，激光技術已經融入我們的日常生活之中了。在未來的歲月中，激光會 帶給我們更多的奇跡。關注樓主 中國的工來激光市場應該在全球占據著重要地位，但統計資料表明，中國的激光加工市場，不到全球激 光產業市場的1%，存在著巨大的差距。 在世界上第一臺紅寶石激光器出現的第二年，中國就研究出了自己的紅寶石激光器，此后短短幾年內， 激光技術迅速發展，產生了一批先進成果，各種類型的固體、氣體、半導體和化學激光器相繼研制成 功。在基礎研究和關鍵技術方面、一系列新概念、新方法和新技術（如腔的Q突變及轉鏡調Q、行波放 大、錸系離子的利用、自由電子振蕩輻射等）紛紛提出并獲得實施，其中不少具有獨創性。同時，作為 具有高亮度、高方向性、高質量等優異特性的新光源，激光很快應用于各技術領域，并顯示出強大的生 命力和竟爭力。 在材料加工領域，1965年5月激光打孔機成功地用于拉絲模打孔生產，獲得顯著經濟效益，這是中國激 光材料加工的雛形，但是未能形成氣候，直正得到重視并實質性起步，還是在改革開放后，特別是“發展 高技術，實現產業化“的政策向導下，我國才有了真正意義上的激光產業。
1987年1月，中國光學行業協會成立，后改名為中國光學光電子行業協會，其下設有激光分會。據1998 年該行業協會對我國激光產業狀況的調研統計，全國主要激光產品生產單位約100我家，從業人員6400 人，人均銷售額12.5萬元，主要分布在湖北、北京和上海。我國的激光產業由1988年的1億元增加到1998 年的8億元，平均年增長22.3% ，10年總銷售額達41.2億無。1998年出口1120萬美元，占總值的11.6%。 體現激光材料加工的發展水平有三個方面的因素：第一是激光器技術，即應用于激光材料加工的激光器 件技術；第二是激光設備加工的機械控制系統等，即激光加工設備；第三是激光加工工藝水平。 目前，我國在工業激光器水平有了許多重要進展：CO2激光器（100W~5KW）以及YAG激光器 （30W~500W）已經有了系列化產品，有5個工廠已形成了年產20到50臺500W~5KW模流CO2激光器的生 產能力，有生產500W~3KW軸流CO2激光器的10臺~20臺能力的廠2家，這種激光器主要用來作激光切 割，此種激光器到2001年底，共生產和銷售了近600臺，此外，激光加工用的YAG激光器（包括連續、 準連續、脈沖激光），到2001年底共生產、銷售了約3000臺，其中以30W、50W、100W、200W為主， 已形成YAG激光器生產能力的工廠和研究所有10余家，以上足以說明我國激光器已被企業科研院所、高 校采購的國產各類激光器超過4000臺，中小功率的準分子激光器也已開發成功，400W準分子激光器已通 過鑒定，研究單位在制備薄膜、光刻、清洗方面試用。
我國主要CO2激光器加工機批量產品有CO2激光熱處理機、CO2激光切割機、小功率CO2激光雕刻機及 CO2激光標記機，主要生產CO2激光熱處理機的企業有6家，生產中高功率CO2激光切割機有5家，生產 CO2激光雕刻機的4家，生產CO2激光標記機的在6家以上。其中激光熱處理機用于發動機缸體、氣缸 套、活塞環、曲軸、凸輪軸及治金工業的軋輥、導板等易損件的熱處理，也有多種專用機在生產線上應 用。激光切割機主要用于金屬板、木模板、塑料板等切割成型；激光雕刻機用于圖章及柔版雕刻；激光 標記機用作電子元器件、物品包裝等生產線上打標。 我國YAG激光加工機批量產品有激光標記機、激光焊接機、激光劃片機、激光電阻微調機、拉絲模激光 打孔機以及掩模板激光修正設備等，已形成批量或小批量生產的企業（研究所）17~18家，已經能部分 滿足國內生產企業應用，并出口到多個國家和地區。 隨著激光加工技術的發展和應用，推動了我國生產各類激光加工產品和零部件企業如雨后春筍般成立和 壯大，并在全國有一個分布，目前有多家超過千萬元的企業，主要分布在湖北、北京、廣東、上海、山 東、江蘇，其它有遼寧、廣西和浙江，其中有三家企業年銷售額超過5000萬元。
目前，激光材料加工已經在中國成為一個新興產業，激光企業已經達到規模化生產水平，有成熟完善的 激光產品和批量生產能力，有完整的產、供、銷、維修服務體系，大部分激光企業都已經通過了各種質 量體系認證，激光材料加工企業已經形成具有一定規模的激光產業群，并具有地區頒布優勢，一般集中 在科研力量雄厚和經濟較為發達的省份，為以后的發展奠定了良好基礎。 /光通訊 / 激光網 / 光學網 / 光電商情網