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)中的工程師們在利用激光來加工更多種類的材料，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。 xpO;V}M|  
+-(,'slov  
    采用激光技術(shù)替代傳統(tǒng)的表面處理方法，可以延長刀具壽命并提高刀具和零件性能。 H<n"[u^@E  
'Etq;^H  
    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)開發(fā)了用于工具和零件的新的表面層。
.gmS1ju  
#T2J +  
    例如擠壓模具在高溫條件下，由于時間接觸長，它們會產(chǎn)生較大的應(yīng)變。而給某個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。一般來說，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。 rD4umWi  
c AO:fb7  
    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硬化密封表面和滑動導(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。通過這種改性處理生產(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，同時還具有較高的復(fù)現(xiàn)性。 i>,AnkI&  
OqDP{X:  
    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。 ]uypi#[  
d6'G 7'9  
    大體上，任何帶有接觸表面的系統(tǒng)都會發(fā)生摩擦應(yīng)變，例如浮動圈等，可以采用諸如高級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)臺階組成的區(qū)域，帶有重現(xiàn)性的、有規(guī)則的均勻微型潤滑子L隙。用戶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)。例如對于陶瓷滑動環(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。在此過程中的加工速度取決于激光的種類，一般為每秒1000個孔。 -,b+tC<V)0  
hL6;n*S=  
    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題，小型公司難以采用激光加工。也許這種情形不久會發(fā)生改觀。 r *6S1bW  
x51R:x(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)�熱焊接）所需要的功率，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。它們由大量的單個二極管組成，這些二極管層迭在一個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)行的測試表明，它可以硬化經(jīng)回火的鋼以及焊接鋼板和銅板。 |k90
aQO  
{9}CU~R  
    一個HDPL能發(fā)射0．84μm—0．94μm波長的光，而C04)激光器在10．6μm的波長上操作，Nd：YAG激光器在1．064μm的波長上操作。由于波長較短，因此，從HDPL提供的能量與從其它激光器發(fā)出的光相比，其能量更易被目標(biāo)所吸收。亞琛市Fraunhofer生產(chǎn)技術(shù)研究所的研究者們按照工業(yè)研究合同已經(jīng)在機(jī)床、制造機(jī)械以及機(jī)器人上集成裝入了三種不同的HDPL(功率范圍高達(dá)2．5kW)進(jìn)行工業(yè)研究。