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激光材料加工涉及范围很广,材料的烧结、打孔、打标、切割、焊接、表面改性和化学气相沉积等都已把激光作为一种必不可少的能源。
激光束可以聚焦到很小的尺寸,因而特别适合于精密加工。我们按照加工材料的尺寸大小和加工的精度要求,将目前的激光加工技术分为三个层次:
①大型件材料激光加工技术,以厚板(数毫米至几十毫米)为主要对象,其加工精度一般在毫米或者亚毫米级;
②精密激光加工技术,以薄板(0.1~1.0mm)为主要加工对象,其加工精度一般在十微米级;
③激光微细加工技术,针对厚度在100μm以下的各种薄膜为主要加工对象,其加工精度一般在十微米以下甚至亚微米级。
必须说明的是,在机械行业中,精密通常是指表面粗糙度小、各种公差(包括位置、形状、尺寸等)范围小。但本文所说的“精密”一词,是指被加工区域的缝隙小,意即加工所能达到的极限尺寸小。在上述三类激光加工中,大型件的激光加工技术已经日趋成熟,产业化的程度已经非常高,已有不少的文献进行了综述;激光微细加工技术如激光微调、激光精密刻蚀、激光直写技术等也已在工业上得到了较为广泛的应用,有关的综述报道亦较多;本文将重点对激光精密加工技术进行讨论。为了比较方便,下文所说的精密加工所针对的加工对象仅限于薄板(0.1-0.1mm)。
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