2025年看激光制造技术改变多行业未来
激光,这一近代的杰出发明,被誉为“最快的刀,最准的尺,最亮的剑”,其应用广泛,深入我们生活的每一个角落。无论是激光唱片、激光美容,还是激光矫视及无损检测技术,都彰显了激光的强大威力。探究其本质,激光与原子的跃迁紧密相连,这为物理领域增添了无穷魅力;而从实用角度出发,激光技术更是光电技术的基石,由此可见,激光与我们的学习和生活息息相关。
激光制造技术,这一被誉为“未来的万能加工工具”的先进工艺,正日益展现出其高度的灵活性与智能化特点。目前,该技术正以惊人的速度渗透到航空航天、机械制造、石化、船舶、冶金、电子及信息等诸多领域。其中,激光焊接、激光熔覆及激光表面合金化、激光淬火、激光表面改性等技术尤为引人注目。接下来,我们将一同探索其中几种激光制造技术的奥秘。
NO.1 激光焊接
激光焊接,一种以激光为能量源的高能密度焊接技术,通过将激光束精准聚焦于材料表面,利用激光与材料的相互作用产生内部熔化,从而实现焊接目的。近年来,激光-电弧复合热源焊接技术成为研究热点,并已成功应用于工业领域。这种技术不仅继承了激光焊接的高速、高效、低热输入的优点,更融合了电弧焊接的出色桥联能力和高填充金属熔覆效率的特性。大众汽车公司已率先将其应用于汽车铝合金车门及侧顶梁的焊接生产中。
NO.2 激光打孔
当金属材料受到高密度激光辐射时,会经历熔化或气化过程,同时喷出固态微粒。激光打孔技术以其高速度和高效率著称,能够轻松获得大深径比,非常适合自动化连续加工。在当今工业先进国家,航空产品生产中广泛配备了多坐标激光打孔机,充分利用激光打孔的高效特点,采用群孔激光打孔工艺进行生产。
No.3 激光纳米制造
飞秒激光技术在微纳制造领域的应用备受瞩目,成为全球科技工作者研究的热点,同时也是非硅微加工的代表性技术。其超强效应使得聚焦光强轻而易举地达到甚至超过物质的破坏阈值,从而实现对物质表面及透明材料内部的精细刻蚀加工。通过飞秒激光诱导,可以在固体表面制作出周期性的微纳米结构,为高性能隐形技术、手机辐射屏蔽技术等研究提供了全新的技术手段。
NO.4 激光表面改性
激光冲击强化技术旨在提升金属材料表面的多项性能,包括硬度、耐磨性、抗蚀性以及抗高温氧化性。研究显示,该技术能引发材料表面产生弹塑性形变,进而在表面形成残余压应力与高密度位错,显著延长材料的疲劳寿命。
至此,我们对激光制造技术的探讨告一段落。实际上,这一技术领域广泛,融合了光子学、机械学、电子学、计算机科学及材料学等多学科知识,是高新技术的重要分支。在光电领域,激光技术更是其不可或缺的基础。展望未来,激光技术与产业的发展将进一步推动光通信及网络通信的革新,并引领光电子产品与新型信息显示技术产品的普及。而这一切,都等待着我们去更深入地探索与完善。
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