激光加工技術(shù)專業(yè)

專科

普通高等教育全日制專科

激光加工作為先進(jìn)制造技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機(jī)械制造等國民經(jīng)濟(jì)重要部門，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率、自動化、無污染、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。

激光技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，傳統(tǒng)上看，它的研究范圍一般可分為：

1.激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。

2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標(biāo)、劃線、微調(diào)等各種加工工藝。

3.激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。

4.激光切割：汽車行業(yè)、計算機(jī)、電氣機(jī)殼、木刀模業(yè)、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機(jī)件用銅板、一些金屬網(wǎng)板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業(yè)使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。

5.激光打標(biāo)：在各種材料和幾乎所有行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用，使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。

6.激光打孔：激光打孔主要應(yīng)用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業(yè)。激光打孔的迅速發(fā)展，主要體打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由400w提高到了800w至1000w。國內(nèi)比較成熟的激光打孔的應(yīng)用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產(chǎn)及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機(jī)葉片、多層印刷線路板等行業(yè)的生產(chǎn)中。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主，也有一些準(zhǔn)分子激光器、同位素激光器和半導(dǎo)體泵浦激光器。

7.激光熱處理：在汽車工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環(huán)、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機(jī)床行業(yè)和其它機(jī)械行業(yè)也應(yīng)用廣泛。我國的激光熱處理應(yīng)用遠(yuǎn)比國外廣泛得多。使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主。

8.激光快速成型：將激光加工技術(shù)和計算機(jī)數(shù)控技術(shù)及柔性制造技術(shù)相結(jié)合而形成。多用于模具和模型行業(yè)。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。

9.激光涂敷：在航空航天、模具及機(jī)電行業(yè)應(yīng)用廣泛。使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主

技術(shù)特性

激光加工技術(shù)與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比具有很多優(yōu)點，所以得到如此廣泛的應(yīng)用。尤其適合新產(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，可以在最短的時間內(nèi)得到新產(chǎn)品的實物。

1、光點小，能量集中，熱影響區(qū)小；

2、不接觸加工工件，對工件無污染；

3、不受電磁干擾，與電子束加工相比應(yīng)用更方便；

4、激光束易于聚焦、導(dǎo)向，便于自動化控制。

5、范圍廣泛：幾乎可對任何材料進(jìn)行雕刻切割。

6、安全可靠：采用非接觸式加工，不會對材料造成機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力。

7、精確細(xì)致：加工精度可達(dá)到0.1mm

8、效果一致：保證同一批次的加工效果幾乎完全一致。

9、高速快捷：可立即根據(jù)電腦輸出的圖樣進(jìn)行高速雕刻和切割，且激光切割的速度與線切割的速度相比要快很多。

10、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。

11、切割縫細(xì)小：激光切割的割縫一般在0.1-0.2mm。

12、切割面光滑：激光切割的切割面無毛刺。

13、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。

14、適合大件產(chǎn)品的加工：大件產(chǎn)品的模具制造費用很高，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。

15、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。

應(yīng)用范圍

激光加工技術(shù)是涉及到光、機(jī)、電、材料及檢測等多門學(xué)科的一門綜合技術(shù)，它的范圍一般可分為：

1．激光加工系統(tǒng)。包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、加工機(jī)床、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)。

2．激光加工工藝。

本專業(yè)畢業(yè)生面向先進(jìn)制造、激光成型領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計、開發(fā)、制造和管理，主要從事激光設(shè)備（SLS）操作、加工、維護(hù)以及激光加工產(chǎn)品銷售等工作。既可服務(wù)激光設(shè)備操作與加工崗位，也可成長為制造工藝師、圖形設(shè)計師及手板制造工程師等。

主干課程：機(jī)械工程基礎(chǔ)、電路分析基礎(chǔ)、公差與配合、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、光電子學(xué)、激光技術(shù)應(yīng)用、激光加工設(shè)備、數(shù)控機(jī)床及使用維修、數(shù)控編程、PRO/E軟件。

適應(yīng)的崗位：畢業(yè)生具備激光加工設(shè)備操作、激光成套設(shè)備的工程安裝、激光成套設(shè)備維護(hù)與檢修的能力、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)管理。主要從事光電子領(lǐng)域內(nèi)的光電產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、制造、光電設(shè)備的安裝調(diào)試以及機(jī)光電產(chǎn)品的操縱、維修與服務(wù)等工作。2100433B

激光加工的組成

激光加工由四部分組成，分別是激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)

激光加工技術(shù)打孔技術(shù)

激光打孔技術(shù)具有精度高、通用性強(qiáng)、效率高、成本低和綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點，已成為現(xiàn)代制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。在激光出現(xiàn)之前，只能用硬度較大的物質(zhì)在硬度較小的物質(zhì)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(xiàn)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(jī)械鉆孔的圓柱形，這在有些地方是很不方便的。

激光加工技術(shù)熔覆技術(shù)

利用激光高功率密度，由激光加工系統(tǒng)在數(shù)控控制下，在基材表面指定部位形成一層很薄的微熔層，同時添加特定成分的自熔合金粉，如鎳基、鈷基和鐵基合金等，使它們以熔融狀態(tài)均勻地鋪展在零件表層并達(dá)到預(yù)定厚度，與微熔的基體金屬材料形成良好的冶金結(jié)合，并且相互間只有很小的稀釋度，在隨后的快速凝固過程中，在零件表面形成與基材完全不同的、具有預(yù)定特殊性能的功能熔覆材料層，從而可以完全改變材料表面性能，可以使價廉的材料表面獲得極高的耐磨、耐蝕、耐高溫等性能。該工藝可以修復(fù)材料表面的孔洞和裂紋，可以恢復(fù)已磨損零件的幾何尺寸和性能。該技術(shù)還可以用在快速原型制造領(lǐng)域，利用激光逐層熔覆金屬或合金粉末，快速制造出零件。

激光加工技術(shù)成形技術(shù)

激光快速成形技術(shù)集成了激光技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)和材料技術(shù)的最新成果，根據(jù)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(fù)雜的零件，該技術(shù)已在航空航天、電子、汽車等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。