激光在銑削、彎扳以及表面處理加工中正發(fā)揮新的作用。制造業(yè)中的工程師們?cè)诶眉す鈦?lái)加工更多種類(lèi)的材料，并在生產(chǎn)中的更多我方面應(yīng)用它。應(yīng)用范圍從樣件與工具的快速成型，直至激光硬化處理
模具以及接合和雕刻金屬零件等。
vwm|I7/w a^%8QJW 采用
激光技術(shù)替代傳統(tǒng)的表面處理方法，可以延長(zhǎng)刀具壽命并提高刀具和零件性能。
=jsx (3V Av@& hD\ 用激光光束往表面層摻入合金材料可以改變表面的化學(xué)成份及其特性。當(dāng)前，激光表面處理主要應(yīng)用于制造工具，特別是制造用于鍛造和壓力鑄造的模具。借助理論上的熱化學(xué)
模型，工程師們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于工具和零件的新的表面層。
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1I53E 例如擠壓模具在高溫條件下，由于時(shí)間接觸長(zhǎng)，它們會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)變。而給某個(gè)工具摻入相和釩的碳化物后，使工具的表面改性，提高了它的硬度保持能力，提高了高溫下的硬度和改善了耐磨損的能力。其它合金，包括那些含鎢和鉆的合金，也非常有用。一般來(lái)說(shuō)，利用激光光束摻入合金的方法，可以使工具壽命比采用傳統(tǒng)方法提高100％-500％，由于降低了占用工具及更換工具有關(guān)的成本，從而節(jié)省了費(fèi)用。
^8b~ZX sWp{Y. 激光表面處理技術(shù)還可以增強(qiáng)產(chǎn)品零件的性能。Fraunhofer研究所的研究者們利用激光來(lái)硬化密封表面和滑動(dòng)導(dǎo)軌，凸輪軸的激光表面重熔以及包覆內(nèi)燃機(jī)的閥門(mén)和閥座。激光可以用于硬化、重熔化、摻雜合金和涂覆金屬，為表面外層進(jìn)行熱化學(xué)的改性處理創(chuàng)造了很多機(jī)會(huì)。通過(guò)這種改性處理生產(chǎn)的工件，具備更高的承受各種應(yīng)力的能力。激光光束可以聚焦、并精確定位，這一特點(diǎn)使激光技術(shù)適于局部化的表面處理加工。使用者可以有選擇地處理易磨損的區(qū)域，同時(shí)還具有較高的復(fù)現(xiàn)性。
>-UD]?> %uh R'8" 利用激光技術(shù)，工程師們可以加工出最佳的表面外形結(jié)構(gòu)(toPograhy)，尤其是用于軸承和密封行業(yè)中的產(chǎn)品上。在這種相對(duì)較新的應(yīng)用中，脈沖激光光束可以在經(jīng)受摩擦應(yīng)力的作用表面，產(chǎn)生規(guī)定的微型潤(rùn)滑孔隙。用這種方式產(chǎn)生的彈坑狀結(jié)構(gòu)主要是受激光光束達(dá)到工件表面上的幾何形狀以及強(qiáng)度分配的影響。
0W;q!H[G |GJBwrL^0 大體上，任何帶有接觸表面的系統(tǒng)都會(huì)發(fā)生摩擦應(yīng)變，例如浮動(dòng)圈等，可以采用諸如高級(jí)陶瓷或金屬等材料制成激光構(gòu)成件。激光改性的功能表面主要是微細(xì)臺(tái)階組成的區(qū)域，帶有重現(xiàn)性的、有規(guī)則的均勻微型潤(rùn)滑子L隙。用戶(hù)可以讓這些孔的直徑、深度以及分布與加在零件上的負(fù)載相適應(yīng)。例如對(duì)于陶瓷滑動(dòng)環(huán)密封，尺寸恰當(dāng)并分布恰當(dāng)?shù)陌纪裹c(diǎn)可大大降低摩擦及磨損。在此過(guò)程中的加工速度取決于激光的種類(lèi)，一般為每秒1000個(gè)孔。
) )fDOJ -6AOK<kfI 工業(yè)上已經(jīng)采用CO。以及NdzYAG大功率激光作為加工手段。但由于激光和激光系統(tǒng)很復(fù)雜、成本高，還涉及尺寸方面的問(wèn)題，小型公司難以采用
激光加工。也許這種情形不久會(huì)發(fā)生改觀。
A1mYkG)l ( P 最初，二極管
激光器提供小于50W的輸出功率。材料處理(釬焊、雕刻、表面硬化以及塑性或?qū)岷附樱┧枰墓β�，顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出該數(shù)值。大功率二極管激光器(HPDL)，將高性能與緊湊的結(jié)構(gòu)結(jié)合為一體。它們由大量的單個(gè)二極管組成，這些二極管層迭在一個(gè)鞋盒般大小的外殼里。功率累積值(最大為2．5kW)以及光束質(zhì)量足以進(jìn)行材料處理。Fraunhofer研究所用HPDL進(jìn)行的測(cè)試表明，它可以硬化經(jīng)回火的鋼以及焊接鋼板和銅板。
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