激光切割加工技術的應用簡介和光束特性
激光切割加工技術的應用簡介和光束特性
激光切割加工是基于光對非透明介質的熱作用，也即吸收光能引起的熱效應。包括金屬與非金屬進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術，傳統應用最大的領域為激光切割加工技術。激光切割技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統上看，它的研究范圍一般可分為:
1 激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微調等各種加工工藝。
激光切割：汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件切割和特殊材料的切割、圓形鋸片切割、壓克力切割、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板切割、一些金屬網板、鋼管切割、鍍錫鐵板切割、鍍亞鉛鋼板切割、磷青銅切割、電木板切割、薄鋁合金切割、石英玻璃切割、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光打孔：激光打孔主要應用在航空航天、汽車制造、電子儀表、化工等行業。激光打孔的迅速發展，主要體現在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。國內目前比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和天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。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主，也有一些準分子激光器、同位素激光器和半導體泵浦激光器。
激光熱處理：在汽車工業中應用廣泛，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。我國的激光熱處理應用遠比國外廣泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主。
2 激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。
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。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導體泵浦激光器。
激光打標：在各種材料和幾乎所有行業均得到廣泛應用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器。
激光快速成型：將激光加工技術和計算機數控技術及柔性制造技術相結合而形成。多用于模具和模型行業。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。
3 光束特性
一個CO2激光器，設聚焦前透鏡面上光斑尺寸 w =10mm ，有效截面輸出功率為200W，透鏡焦距f＝10mm，求透鏡后焦點處光斑有效截面內的平均功率密度？
材料的反射、吸收和導熱性
（1）光波照射在不透明的物體表面時， 一部分被反射，一部分被吸收；不同材料的反射率和波長有密切的關系；
（2）激光正入射，在光點中央的溫度上升值ΔT與被吸收的光功率、導熱系數之間的關系
（3）設入射到材料表面的光強為I0，材料吸收系數為α，則進入到材料內部距表面距離為x處的光強為
