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隨著科技和工業(yè)的發(fā)展，常規(guī)加工工藝越來越難以滿足高精密工業(yè)發(fā)展的要求。在此背景下，激光技術(shù)作為一種高精度、高度可控、無損加工的先進(jìn)工藝應(yīng)運(yùn)而生，包括制造領(lǐng)域的激光切割、激光焊接、激光打標(biāo)、激光刻蝕、激光打孔等工藝,以及測量和檢驗領(lǐng)域中的激光光刻、激光檢測、激光控制等技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)業(yè)、汽車制造、飛機(jī)制造、軌道交通和機(jī)器制造等行業(yè)。

激光是通過人工方式，用光或放電等強(qiáng)能量激發(fā)特定物質(zhì)而產(chǎn)生的光。激光產(chǎn)生于受激輻射后釋放大量運(yùn)動頻率、方向、相位相同的高能光子，具備亮度高、相干性好、單色性好、方向性強(qiáng)和高能量密度等特點，應(yīng)用于加工時具有精度高、速度快、無污染、原材料消耗低等優(yōu)勢。近年來，激光制造技術(shù)應(yīng)用正加速向航空航天、機(jī)械制造、石化、船舶、冶金、電子和信息等領(lǐng)域擴(kuò)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用（激光制造產(chǎn)業(yè)鏈圖譜如圖1所示）。

近年來，隨著高功率激光器技術(shù)的不斷突破，激光加工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于高端制造、信息通訊、生物和醫(yī)療健康等產(chǎn)業(yè)以及軍事工業(yè)、國防安全等領(lǐng)域（如圖2所示）。激光在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料進(jìn)行加工處理。按照激光束對材料的作用效果可以劃分為：激光材料去除加工、增長加工、改性加工、激光材料精細(xì)加工以及其他加工等。具體包括：激光切割、激光焊接、激光鉆孔、激光雕刻、激光刻蝕、激光熔覆、激光清洗、增材制造、激光微納制造等。其中，激光切割及焊接作為基礎(chǔ)工藝，在工業(yè)加工中應(yīng)用占比較高。

綜合來看，激光制造的主要特征體現(xiàn)以下四個方面：一是超高加工精度。隨著激光技術(shù)朝著高功率、高亮度、窄脈寬的方向前進(jìn)，在精密復(fù)雜器件制造過程中得到越來越多的應(yīng)用，其中皮秒、飛秒激光器已能夠?qū)崿F(xiàn)微米甚至納米級別的精細(xì)加工。二是超廣材料適用性。激光束能量密度極高，能夠在極短時間內(nèi)將能量傳遞給材料實現(xiàn)快速加工，還可以通過調(diào)整激光功率、波長、聚焦鏡頭等參數(shù)來滿足不同材料的加工需求。三是超高靈活性。激光加工系統(tǒng)可以通過計算機(jī)編程實時調(diào)整激光束的方向、速度和功率，實現(xiàn)復(fù)雜的工藝設(shè)計和加工路徑，與其他自動化、智能化系統(tǒng)的高度集成進(jìn)一步拓展了激光技術(shù)適用的應(yīng)用場景。四是超低損耗性。激光加工過程中，一方面激光束與材料之間無需物理接觸，減少了加工過程中的材料破損風(fēng)險，有利于保持材料的原始性能。另一方面，激光加工過程中無需使用切削液等輔助材料，減少了環(huán)境污染和廢液處理成本。