激光加工是將激光束作用于物體表面而引起物體形狀或性能改變的加工過程，其實(shí)質(zhì)是激光將能量傳遞給被加工材料，被加工材料發(fā)生物理或化學(xué)變化，使其達(dá)到加工的目的。加工技術(shù)可以分為4個(gè)層次：一般加工、微細(xì)加工(加工精度O.1mm_lμm)、精密加工(加工精度1μm-O.1μm)和超精密加工(加工精度高于O.1pm)。

激光精密加工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

（1）范圍廣泛：激光精密加工的對象范圍很寬，包括幾乎所有的金屬材料和非金屬材料；適于材料的燒結(jié)、打孔、打標(biāo)、切割、焊接、表面改性和化學(xué)氣相沉積等。而電解加工只能加工導(dǎo)電材料，光化學(xué)加工只適用于易腐蝕材料，等離子加工難以加工某些高熔點(diǎn)的材料。

（2）精確細(xì)致：激光束可以聚焦到很小的尺寸，因而特別適合于精密加工。激光精密加工質(zhì)量的影響因素少，加工精度高，在一般情況下均優(yōu)于其它傳統(tǒng)的加工方法。

（3）高速快捷：從加工周期來看，電火花加工的工具電極精度要求高、損耗大，加工周期較長；電解加工的加工型腔、型面的陰極模設(shè)計(jì)工作量大，制造周期亦很長；光化學(xué)加工工序復(fù)雜；而激光精密加工操作簡單，切縫寬度方便調(diào)控，可立即根據(jù)電腦輸出的圖樣進(jìn)行高速雕刻和切割、加工速度快，加工周期比其它方法均要短。

（4）安全可靠：激光精密加工屬于非接觸加工，不會(huì)對材料造成機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力；相對于電火花加工、等離子弧加工，其熱影響區(qū)和變形很小，因而能加工十分微小的零部件。

（5）成本低廉：不受加工數(shù)量的限制，對于小批量加工服務(wù)，激光加工更加便宜。對于大件產(chǎn)品的加工，大件產(chǎn)品的模具制造費(fèi)用很高，激光加工不需任何模具制造，而且激光加工完全避免材料沖剪時(shí)形成的塌邊，可以大幅度地降低企業(yè)的生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品的檔次。

（6）切割縫細(xì)小：激光切割的割縫一般在0.1-0.2mm。

（7）切割面光滑：激光切割的切割面無毛刺。

（8）熱變形?。杭す饧庸さ募す飧羁p細(xì)、速度快、能量集中，因此傳到被切割材料上的熱量小，引起材料的變形也非常小。

（9）節(jié)省材料：激光加工采用電腦編程，可以把不同形狀的產(chǎn)品進(jìn)行材料的套裁，最大限度地提高材料的利用率，大大降低了企業(yè)材料成本。

（10）非常適合新產(chǎn)品的開發(fā)：一旦產(chǎn)品圖紙形成后，馬上可以進(jìn)行激光加工，你可以在最短的時(shí)間內(nèi)得到新產(chǎn)品的實(shí)物。

總的來說，激光精密加工技術(shù)比傳統(tǒng)加工方法有許多優(yōu)越性，其應(yīng)用前景十分廣闊。

激光精密加工技術(shù)應(yīng)用

（1）激光精密打孔隨著技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的打孔方法在許多場合已不能滿足需求。例如在堅(jiān)硬的碳化鎢合金上加工直徑為幾十微米的小孔；在硬而脆的紅、藍(lán)寶石上加工幾百微米直徑的深孔等，用常規(guī)的機(jī)械加工方法無法實(shí)現(xiàn)。而激光束的瞬時(shí)功率密度高達(dá)108W/cm2，可在短時(shí)間內(nèi)將材料加熱到熔點(diǎn)或沸點(diǎn)，在上述材料上實(shí)現(xiàn)打孔。與電子束、電解、電火花、和機(jī)械打孔相比，激光打孔質(zhì)量好、重復(fù)精度高、通用性強(qiáng)、效率高、成本低及綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。國外在激光精密打孔已經(jīng)達(dá)到很高的水平。瑞士某公司利用固體激光器給飛機(jī)渦輪葉片進(jìn)行打孔，可以加工直徑從20μm到80μm的微孔，并且其直徑與深度之比可達(dá)1∶80。激光束還可以在脆性材料如陶瓷上加工各種微小的異型孔如盲孔、方孔等，這是普通機(jī)械加工無法做到的。

（2）激光精密切割與傳統(tǒng)切割法相比，激光精密切割有很多優(yōu)點(diǎn)。例如，它能開出狹窄的切口、幾乎沒有切割殘?jiān)嵊绊憛^(qū)小、切割噪聲小，并可以節(jié)省材料15%～30%。由于激光對被切割材料幾乎不產(chǎn)生機(jī)械沖力和壓力，故適宜于切割玻璃、陶瓷和半導(dǎo)體等既硬又脆的材料，加上激光光斑小、切縫窄，所以特別適宜于對細(xì)小部件作各種精密切割。瑞士某公司利用固體激光器進(jìn)行精密切割，其尺寸精度已經(jīng)達(dá)到很高的水平。

激光精密切割的一個(gè)典型應(yīng)用就是切割印刷電路板PCB（PrintedcircuitsBoards）中表面安裝用模板（SMTstencil）。傳統(tǒng)的SMT模板加工方法是化學(xué)刻蝕法，其致命的缺點(diǎn)就是加工的極限尺寸不得小于板厚，并且化學(xué)刻蝕法工序繁雜、加工周期長、腐蝕介質(zhì)污染環(huán)境。采用激光加工，不僅可以克服這些缺點(diǎn)，而且能夠?qū)Τ善纺０暹M(jìn)行再加工，特別是加工精度及縫隙密度明顯優(yōu)于前者，制作費(fèi)也由早期的遠(yuǎn)高于化學(xué)刻蝕到現(xiàn)在的略低于前者。但由于用于激光加工的整套設(shè)備技術(shù)含量高，售價(jià)亦很高，目前僅美國、日本、德國等少數(shù)國家的幾家公司能夠生產(chǎn)整機(jī)。

（3）激光精密焊接激光焊接熱影響區(qū)很窄，焊縫小，尤其可焊高熔點(diǎn)的材料和異種金屬，并且不需要添加材料。國外利用固體YAG激光器進(jìn)行縫焊和點(diǎn)焊，已有很高的水平。另外，用激光焊接印刷電路的引出線，不需要使用焊劑，并可減少熱沖擊，對電路管芯無影響，從而保證了集成電路管芯的質(zhì)量。經(jīng)過二十多年的努力，在激光精密加工工藝與成套設(shè)備方面，我國雖然已在陶瓷激光劃片與微小型金屬零件的激光點(diǎn)焊、縫焊與氣密性焊接以及打標(biāo)等領(lǐng)域得到應(yīng)用，但在激光精密加工技術(shù)中技術(shù)含量很高、應(yīng)用市場廣闊的微電子線路模板精密切割與刻蝕工藝、陶瓷片與印刷電路板上各種規(guī)格尺寸的通孔、盲孔與異型孔、槽的激光精密加工等方面，尚處于研究與開發(fā)階段，未見有相應(yīng)的工業(yè)化樣機(jī)問世。國內(nèi)的廣大用戶一般采用進(jìn)口模板或到香港等地委托加工，其價(jià)格高、周期長，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品開發(fā)周期；近年來，國外少數(shù)大公司看到我國在激光精密加工業(yè)中巨大的潛在市場，已開始在我國設(shè)立分公司。但高昂的加工費(fèi)用增加了產(chǎn)品成本，仍使許多企業(yè)望而卻步。

激光精密加工技術(shù)發(fā)展趨勢及前景

優(yōu)質(zhì)、高效、穩(wěn)定、可靠、廉價(jià)的激光器是精密加工推廣應(yīng)用的前提，激光精密加工的發(fā)展趨勢之一就是加工系統(tǒng)小型化。近年來，二極管泵浦激光器發(fā)展十分迅速，它具有轉(zhuǎn)換效率高、工作穩(wěn)定性好、光束質(zhì)量好、體積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，很有可能成為下一代激光精密加工的主要激光器。加工系統(tǒng)集成化是激光精密加工發(fā)展的又一重要趨勢。將各種材料的激光精密加工工藝系統(tǒng)化、完善化；開發(fā)用戶界面友好、適合激光精密加工的專用控制軟件，并且輔之以相應(yīng)的工藝數(shù)據(jù)庫；將控制、工藝和激光器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)光、機(jī)、電、材料加工一體化，是激光精密加工發(fā)展的必然趨勢。

國內(nèi)在激光加工的工藝與設(shè)備方面雖然與國外存在較大的差距，但是如果我們在原有基礎(chǔ)上不斷提高激光器的光束質(zhì)量和加工精度，結(jié)合材料的加工工藝研究，盡可能地占領(lǐng)激光精密加工市場，并逐步向激光微細(xì)加工領(lǐng)域中滲透，就可以推動(dòng)激光加工技術(shù)的迅速發(fā)展，并最終會(huì)使激光精密加工形成較大的規(guī)模產(chǎn)業(yè)。