激光切割加工技术的应用简介和光束特性
激光切割加工技术的应用简介和光束特性
激光切割加工是基于光对非透明介质的热作用，也即吸收光能引起的热效应。包括金属与非金属进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光切割加工技术。激光切割技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为:
1 激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。
激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件切割和特殊材料的切割、圆形锯片切割、压克力切割、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板切割、一些金属网板、钢管切割、镀锡铁板切割、镀亚铅钢板切割、磷青铜切割、电木板切割、薄铝合金切割、石英玻璃切割、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光打孔：激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展，主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。
激光热处理：在汽车工业中应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器为主。
2 激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。
激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。
激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。
激光快速成型：将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主。
3 光束特性
一个CO2激光器，设聚焦前透镜面上光斑尺寸 w =10mm ，有效截面输出功率为200W，透镜焦距f＝10mm，求透镜后焦点处光斑有效截面内的平均功率密度？
材料的反射、吸收和导热性
（1）光波照射在不透明的物体表面时， 一部分被反射，一部分被吸收；不同材料的反射率和波长有密切的关系；
（2）激光正入射，在光点中央的温度上升值ΔT与被吸收的光功率、导热系数之间的关系
（3）设入射到材料表面的光强为I0，材料吸收系数为α，则进入到材料内部距表面距离为x处的光强为
