激光技術(shù) 又名：lasertechnique

       在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)擬立項(xiàng)的2018年度項(xiàng)目公示清單中，不乏像高效精密激光增材制造-電解加工整體制造技術(shù)和飛秒激光精密制造應(yīng)用基礎(chǔ)研究這些具有前瞻性、戰(zhàn)略性意義的項(xiàng)目。

       激光是20世紀(jì)60年代的新光源。由于激光具有方向性好、亮度高、單色性好等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。激光加工是激光應(yīng)用最有發(fā)展前途的領(lǐng)域之一，現(xiàn)在已開(kāi)發(fā)出20多種激光加工技術(shù)。

基本信息

       激光具有單色性好、方向性強(qiáng)、亮度高等特點(diǎn)。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的激光工作物質(zhì)有幾千種，波長(zhǎng)范圍從軟X射線到遠(yuǎn)紅外。 激光技術(shù)的核心是激光器，激光器的種類(lèi)很多，可按工作物質(zhì)、激勵(lì)方式、運(yùn)轉(zhuǎn)方式、工作波長(zhǎng)等不同方法分類(lèi)。根據(jù)不同的使用要求，采取一些專(zhuān)門(mén)的技術(shù)提高輸出激光的光束質(zhì)量和單項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，比較廣泛應(yīng)用的單元技術(shù)有共振腔設(shè)計(jì)與選模、倍頻、調(diào)諧、Q開(kāi)關(guān)、鎖模、穩(wěn)頻和放大技術(shù)等。

       為了滿(mǎn)足軍事應(yīng)用的需要，主要發(fā)展了以下5項(xiàng)激光技術(shù)：

       ①激光測(cè)距技術(shù)。它是在軍事上最先得到實(shí)際應(yīng)用的激光技術(shù)。20世紀(jì)60年代末，激光測(cè)距儀開(kāi)始裝備部隊(duì),現(xiàn)已研制生產(chǎn)出多種類(lèi)型,大都采用釔鋁石榴石激光器，測(cè)距精度為±5米左右。由于它能迅速準(zhǔn)確地測(cè)出目標(biāo)距離，廣泛用于偵察測(cè)量和武器火控系統(tǒng)。

       ②激光制導(dǎo)技術(shù)。激光制導(dǎo)武器精度高、結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、不易受電磁干擾，在精確制導(dǎo)武器中占有重要地位。70年代初，美國(guó)研制的激光制導(dǎo)航空炸彈在越南戰(zhàn)場(chǎng)首次使用。80年代以來(lái)，激光制導(dǎo)導(dǎo)彈和激光制導(dǎo)炮彈的生產(chǎn)和裝備數(shù)量也日漸增多。

       ③激光通信技術(shù)。激光 通信 容量大、保密性好、抗電磁干擾能力強(qiáng)。光纖通信已成為通信系統(tǒng)的發(fā)展重點(diǎn)。機(jī)載、星載的激光通信系統(tǒng)和對(duì)潛艇的激光通信系統(tǒng)也在研究發(fā)展中。

       ④強(qiáng)激光技術(shù)。用高功率激光器制成的戰(zhàn)術(shù)激光武器，可使人眼致盲和使光電探測(cè)器失效。利用高能激光束可能摧毀飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等軍事目標(biāo)。用于致盲、防空等的戰(zhàn)術(shù)激光武器，已接近實(shí)用階段。用于反衛(wèi)星、反洲際彈道導(dǎo)彈的戰(zhàn)略激光武器，尚處于探索階段。

       ⑤激光模擬訓(xùn)練技術(shù)。用激光模擬器材進(jìn)行軍事訓(xùn)練和作戰(zhàn)演習(xí)，不消耗彈藥，訓(xùn)練安全，效果逼真?，F(xiàn)已研制生產(chǎn)了多種激光模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，在各種武器的射擊訓(xùn)練和作戰(zhàn)演習(xí)中廣泛應(yīng)用。此外，激光核聚變研究取得了重要進(jìn)展，激光分離同位素進(jìn)入試生產(chǎn)階段，激光引信、激光陀螺已得到實(shí)際應(yīng)用。

原理

       激光英文全名為L(zhǎng)ight Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)。 于1960年面世，是一種因刺激產(chǎn)生輻射而強(qiáng)化的光。

       科學(xué)家在電管中以光或電流的能量來(lái)撞擊某些晶體或原子易受激發(fā)的物質(zhì)，使其原子的電子達(dá)到受激發(fā)的高能量狀態(tài)，當(dāng)這些電子要回復(fù)到平靜的低能量狀態(tài)時(shí)，原子就會(huì)射出光子，以放出多余的能量；而接著，這些被放出的光子又會(huì)撞擊其它原子，激發(fā)更多的原子產(chǎn)生光子，引發(fā)一連串的「連鎖反應(yīng)」，并且都朝同一個(gè)方前進(jìn)，形成強(qiáng)烈而且集中朝向某個(gè)方向的光；因此強(qiáng)的激光甚至可用作切割鋼板！

       激光的理論基礎(chǔ)起源于物理學(xué)家愛(ài)因斯坦。1917年愛(ài)因斯坦提出了一套全新的技術(shù)理論“光與物質(zhì)相互作用”。這一理論是說(shuō)在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的粒子（電子）分布在不同的能級(jí)上，在高能級(jí)上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會(huì)從高能級(jí)跳（躍遷）到低能級(jí)上，這時(shí)將會(huì)輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個(gè)弱光激發(fā)出一個(gè)強(qiáng)光的現(xiàn)象。這就叫“受激輻射的光放大”，簡(jiǎn)稱(chēng)激光。

       液體、氣體和固體都能產(chǎn)生激光。氣體有氬氣、二氧化碳，液體中的有機(jī)染料等。所謂固體激光，就是在固體內(nèi)，比如在激光晶體、激光陶瓷、激光玻璃這些東西上產(chǎn)生的激光。固體激光不像氣體激光，它不流動(dòng)、體積小、功能效率高?，F(xiàn)在，固體激光的波長(zhǎng)是可以改變的，即是可以調(diào)諧的。

       現(xiàn)在我們正在進(jìn)入人工智能時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代，激光是一種必不可少的工具，或者說(shuō)是手段。比如掃地機(jī)器人，如果裝上激光雷達(dá)，就能在避障和智能化方面擁有更好的表現(xiàn)，能夠在最短時(shí)間內(nèi)高效率地完成整個(gè)房屋的清潔工作。

特性

       激光被廣泛應(yīng)用是因?yàn)樗奶匦?。激光幾乎是一種單色光波，頻率范圍極窄，又可在一個(gè)狹小的方向內(nèi)集中高能量，因此利用聚焦后的激光束可以對(duì)各種材料進(jìn)行打孔。以紅寶石激光器為例，它輸出脈沖的總能量不夠煮熟一個(gè)雞蛋，但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個(gè)小孔。激光擁有上述特性，并不是因?yàn)樗信c別的光不同的光能，而是它的功率密度十分高，這就是激光被廣泛應(yīng)用的原因。

       激光譜寬窄、方向性好、功率高，能夠精準(zhǔn)控制在人眼最佳視覺(jué)感知區(qū)，易實(shí)現(xiàn)8K高分辨高對(duì)比度，這些特點(diǎn)是其他所有顯示光源無(wú)法同時(shí)具備的；激光顯示還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是觀看舒適度高、護(hù)眼，因?yàn)樗锹瓷涑上?、全像素發(fā)光、無(wú)短波藍(lán)光。根據(jù)中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院的報(bào)告，激光顯示技術(shù)具有良好的舒適度，低視覺(jué)疲勞，并且沒(méi)有短波藍(lán)光的傷害。

       激光有以下三大特性：

       · 單色波長(zhǎng)

       · 同調(diào)性

       · 平行光束 

應(yīng)用

激光加工技術(shù):

      激光的空間控制性和時(shí)間控制性很好，對(duì)加工對(duì)象的材質(zhì)、形狀、尺寸和加工環(huán)境的自由度都很大，特別適用于自動(dòng)化加工。激光加工系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)相結(jié)合可構(gòu)成高效自動(dòng)化加工設(shè)備，已成為企業(yè)實(shí)行適時(shí)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，為優(yōu)質(zhì)、高效和低成本的加工生產(chǎn)開(kāi)辟了廣闊的前景。

      熱加工和冷加工均可應(yīng)用在金屬和非金屬材料，進(jìn)行切割，打孔，刻槽，標(biāo)記等.熱加工金屬材料進(jìn)行焊接，表面處理，生產(chǎn)合金，切割均極有利.冷加工則對(duì)光化學(xué)沉積，激光快速成形技術(shù)，激光刻蝕，摻染和氧化都很合適。

激光快速成形：

      用激光制造模型時(shí)用的材料是液態(tài)光敏樹(shù)脂， 它在吸收了紫外波段的激光能量后便發(fā)生凝固， 變化成固體材料。把要制造的模型編成程序， 輸入到計(jì)算機(jī)。激光器輸出來(lái)的激光束由計(jì)算機(jī)控制光路系統(tǒng)，使它在模型材料上掃描刻劃， 在激光束所到之處， 原先是液態(tài)的材料凝固起來(lái)。激光束在計(jì)算機(jī)的指揮下作完掃描刻劃， 將光敏聚合材料逐層固化，精確堆積成樣件，造出模型。所以， 用這個(gè)辦法制造模型， 速度快， 造出來(lái)的模型又精致。該技術(shù)已在航空航天、電子、汽車(chē)等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

激光切割：

      激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時(shí)間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。脈沖激光適用于金屬材料，連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。但激光在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用是有局限和缺點(diǎn)的，比如用激光來(lái)切割食物和膠合板就不成功，食物被切開(kāi)的同時(shí)也被灼燒了，而切割膠合板在經(jīng)濟(jì)上還遠(yuǎn)不合化算。

      隨著激光產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，相關(guān)的激光技術(shù)與激光產(chǎn)品也日趨成熟。在激光切割機(jī)領(lǐng)域，目前呈現(xiàn)出YAG固體激光切割機(jī)、CO2激光切割機(jī)雙足鼎力，光纖激光切割機(jī)后來(lái)居上的局勢(shì)。 YAG固體激光切割機(jī)具有價(jià)格低、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，但能量效率低一般<3%，目前產(chǎn)品的輸出功率大多在600W以下，由于輸出能量小，主要用于打孔和點(diǎn)焊及薄板的切割。它的綠色的激光束可在脈沖或連續(xù)波的情況下應(yīng)用，具有波長(zhǎng)短、聚光性好適于精密加工特別是在脈沖下進(jìn)行孔加工最為有效，也可用于切削、焊接和光刻等。YAG固體激光切割機(jī)激光器的波長(zhǎng)不易被非金屬吸收，故不能切割非金屬材料，且YAG固體激光切割機(jī)需要解決的是提高電源的穩(wěn)定性和壽命，即要研制大容量、長(zhǎng)壽命的光泵激勵(lì)光源，如采用半導(dǎo)體光泵可使能量效率大幅度地增長(zhǎng)。

      CO2激光切割機(jī)，可以穩(wěn)定切割20mm以?xún)?nèi)的碳鋼，10mm以?xún)?nèi)的不銹鋼，8mm以下的鋁合金。CO2激光器的波長(zhǎng)為10.6um，比較容易被非金屬吸收，可以高質(zhì)量地切割木材、亞克力、PP、有機(jī)玻璃等非金屬材料，但是CO2激光的光電轉(zhuǎn)化率只有10%左右。CO2激光切割機(jī)在光束出口處裝有噴吹氧氣、壓縮空氣或惰性氣體N2的噴嘴，用以提高切割速度和切口的平整光潔。為了提高電源的穩(wěn)定性和壽命，對(duì)于CO2氣體激光要解決大功率激光器的放電穩(wěn)定性。根據(jù)國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)，激光危害等級(jí)分4級(jí)，CO2激光屬于危害最小的一級(jí)。

      光纖激光切割機(jī)由于它可以通過(guò)光纖傳輸，柔性化程度空前提高，故障點(diǎn)少，維護(hù)方便，速度奇快，所以在切割4mm以?xún)?nèi)薄板時(shí)光纖切割機(jī)有著很大的優(yōu)勢(shì)，；但是受固體激光波長(zhǎng)的影響它在切割厚板時(shí)質(zhì)量較差。光纖激光器激光切割機(jī)的波長(zhǎng)為1.06um，不易被非金屬吸收，故不能切割非金屬材料。光纖激光的光電轉(zhuǎn)化率高達(dá)25%以上，在電費(fèi)消耗、配套冷卻系統(tǒng)等方面光纖激光的優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。根據(jù)國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)，激光危害等級(jí)分4級(jí)，光纖激光由于波長(zhǎng)短對(duì)人體由于是眼睛的傷害大，屬于危害最大的一級(jí)，出于安全考慮，光纖激光加工需要全封閉的環(huán)境。光纖激光切割機(jī)作為一種新興的激光技術(shù)，普及程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如CO2激光切割機(jī)。

激光焊接：

      激光束照射在材料上， 會(huì)把它加熱至融熔， 使對(duì)接在一起的組件接合在一起， 即是焊接。激光焊接，用比切割金屬時(shí)功率較小的激光束，使材料熔化而不使其氣化，在冷卻后成為一塊連續(xù)的固體結(jié)構(gòu)。激光焊接技術(shù)具有溶池凈化效應(yīng)，能純凈焊縫金屬，適用于相同和不同金屬材料間的焊接。由于激光能量密度高，對(duì)高熔點(diǎn)、高反射率、高導(dǎo)熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。因?yàn)橛眉す夂附邮遣恍枰魏魏噶系?，所以排除了焊接組件受污染的可能; 其次， 激光束可被光學(xué)系統(tǒng)聚成直徑很細(xì)的光束， 換言之， 激光可以作成非常精細(xì)的 焊槍?zhuān)?做精密焊接工作;還有激光焊接與組件不會(huì)直接接觸， 亦即這是非接觸式的焊接， 因而材料質(zhì)地脆弱也不打緊， 還可以對(duì)遠(yuǎn)離我們身邊的組件作焊接， 也可以把放置在真空室內(nèi)的組件焊接起來(lái)。因?yàn)榧す夂附佑羞@些特點(diǎn)， 所以它在微電子工業(yè)中尤其受歡迎。

激光雕刻:

      用激光雕刻刀作雕刻， 比用普通雕刻刀更方便， 更迅速。用普通雕刻刀在堅(jiān)硬的材料上， 比如在花岡巖、鋼板上作雕刻， 或者是在一些比較柔軟的材料， 比如皮革上作雕刻， 就比較吃力， 刻一幅圖案要花比較長(zhǎng)的時(shí)間。如果使用激光雕刻則不同， 因?yàn)樗抢酶吣芰棵芏鹊募す鈱?duì)工件進(jìn)行局部照射，使表層材料氣化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下永久性標(biāo)記的一種雕刻方法。它根本就沒(méi)有和材料接觸， 材料硬或者柔軟， 并不妨礙 雕刻 的速度。所以激光雕刻技術(shù)是激光加工最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。 用這種雕刻刀作雕刻不管在堅(jiān)硬的材料， 或者是在柔軟的材料上雕刻， 刻劃的速度一樣。倘若與計(jì)算機(jī)相配合， 控制激光束移動(dòng)， 雕刻工作還可以自動(dòng)化。把要雕刻的圖案放在光電掃描儀上， 掃描儀輸出的訊號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后， 用來(lái)控制激光束的動(dòng)作， 就可以自動(dòng)地在木板上， 玻璃上， 皮革上按照我們的圖樣雕刻出來(lái)。同時(shí)， 聚焦起來(lái)的激光束很細(xì)， 相當(dāng)于非常靈巧的雕刻刀， 雕刻的線條細(xì)， 圖案上的細(xì)節(jié)也能夠給雕刻出來(lái)。激光雕刻可以打出各種文字、符號(hào)和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級(jí)，這對(duì)產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。激光雕刻是近年巳發(fā)展至可實(shí)現(xiàn)亞微米雕刻，已廣泛用于微電子工業(yè)和生物工程。

激光打孔:

      在組件上開(kāi)個(gè)小孔是件很常見(jiàn)的事。但是， 如果要求在堅(jiān)硬的材料上， 例如在硬質(zhì)合金上打大量0.1毫米到幾微米直徑的小孔。用普通的機(jī)械加工工具恐怕是不容易辦到， 即使能夠做到， 加工成本也會(huì)很高。 激光有很好的同調(diào)性， 用光學(xué)系統(tǒng)可以把它聚焦成直徑很微少的光點(diǎn)(小于一微米)， 這相當(dāng)于用來(lái)鉆孔的 微型鉆頭。其次， 激光的亮度很高， 在聚焦的焦點(diǎn)上的激光能量密度(平均每平方米面積上的能量)會(huì)很高， 普通一臺(tái)激光器輸出的激光， 產(chǎn)生的能量就可以高達(dá)109 焦耳/厘米2， 足以讓材料熔化并氣化， 在材料上留下一個(gè)小孔， 就像是鉆頭鉆出來(lái)的。但是，激光鉆出的孔是圓錐形的，而不是機(jī)械鉆孔的圓柱形，這在有些地方是很不方便的。

激光蝕刻:

      激光蝕刻技術(shù)比傳統(tǒng)的化學(xué)蝕刻技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、可大幅度降低生產(chǎn)成本，可加工0.125～1微米寬的線，非常適合于超大規(guī)模集成電路的制造。

激光手術(shù)：

      激光能產(chǎn)生高能量﹑聚焦精確的單色光﹐具有一定的穿透力﹐作用于人體組織時(shí)能在局部產(chǎn)生高熱量。激光手術(shù)就是利用激光的這一特點(diǎn)﹐去除或破壞目標(biāo)組織﹐達(dá)到治療的目的。主要包括激光切割和激光換膚。

激光武器：

      激光武器有它的獨(dú)特性，令它被廣泛應(yīng)用于防空，反坦克，轟炸機(jī)自衛(wèi)等軍事用途.激光之所以能成為威力強(qiáng)大的武器，是因?yàn)樗腥齻€(gè)層次的破壞能力:

      1.燒蝕效應(yīng) 跟激光熱加工原理一樣，當(dāng)高能激光束射到目標(biāo)時(shí)，激光的能量會(huì)被目標(biāo)的材料吸收，轉(zhuǎn)化為熱能.這些熱能足以令目標(biāo)部分或完全穿孔，斷裂，熔化，蒸發(fā)，甚至產(chǎn)生爆炸.

      2.激波效應(yīng) 如目標(biāo)材料被氣化，目標(biāo)材料會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生反沖作用，形成壓縮波使材料表面層裂碎開(kāi)，碎片向外飛時(shí)造成進(jìn)一步破壞.

      3.輻射效應(yīng) 目標(biāo)材料氣化的同時(shí)會(huì)形成等離子體云，能產(chǎn)生輻射紫外線及X光線，使目標(biāo)內(nèi)部的電子零件被破壞。

激光能源：

      激光還可應(yīng)用于核能發(fā)電上。世界上現(xiàn)在建成的核發(fā)電站使用的核燃料是鈾， 使用氚核燃料的研究尚未成功。從研究所得， 氚核燃料比鈾核燃料更加 耐燒， 1公斤氚核燃料燃燒產(chǎn)生的能量比鈾核燃料高3倍多。更有吸引力的是氚核燃料在地球上的貯量大。1公斤海水中含有0.03克氚， 地球上的海洋中就裝有1021 公斤海水;或者說(shuō)， 地球的海洋中就貯藏有1017 公斤氚， 把它開(kāi)發(fā)出來(lái)做燃料， 就相當(dāng)于給我們提供了10萬(wàn)億億(1017) 噸煤， 足夠人類(lèi)用上幾億年， 既然氚核燃料這么好.為甚么現(xiàn)在還不用? 問(wèn)題就在于把它點(diǎn)火燃燒不是一件容易做到的事。劃一根火柴燃燒的溫度就可以把紙片， 汽油點(diǎn)著火， 要讓這種核燃料著火， 則需要億度的高溫。激光是目前較有可能達(dá)到這個(gè)點(diǎn)火溫度的技術(shù)。

激光技術(shù)應(yīng)用于服裝行業(yè)

      成衣激光繡花

      超過(guò)三分之二的紡織服裝面料可利用激光來(lái)制作各種數(shù)碼圖案。傳統(tǒng)的紡織面料制作工藝需要后期的磨花、燙花、壓花等加工處理，而激光燒花在此方面具有制作 方便、快捷、圖案變換靈活、圖像清晰、立體感強(qiáng)、能夠充分表現(xiàn)各種面料的本色質(zhì)感，以及歷久常新等優(yōu)勢(shì)。如果結(jié)合鏤空工藝更是畫(huà)龍點(diǎn)睛，相得益彰。

      服裝面料及成衣激光繡花適合：紡織面料后整理加工廠、面料深加工廠、成衣服裝廠、面輔料及來(lái)料加工企業(yè)。

      牛仔影像激光噴花

      通過(guò)數(shù)控的激光照射，汽化牛仔布料表面的染料，從而在各種牛仔面料上制作出不會(huì)退色的影像圖案、漸變花形、貓須磨砂等效果，為牛仔時(shí)尚又增添了新的靚點(diǎn)。

      牛仔噴花激光加工是一項(xiàng)新興的、有豐厚加工利潤(rùn)和市場(chǎng)空間的加工項(xiàng)目，極適合牛仔服裝廠、水洗廠、加工型等企業(yè)和個(gè)人進(jìn)行牛仔系列產(chǎn)品的增值深加工。

      皮革面料激光標(biāo)花

      激光技術(shù)目前在制鞋及皮革行業(yè)中的應(yīng)用也非常廣泛。激光的優(yōu)勢(shì)在于可以在各種皮革面料上快速雕刻和鏤空出各式圖案，而且操作方面靈活，同時(shí)不會(huì)使皮革表面 產(chǎn)生任何形變，以體現(xiàn)出皮革本身的顏色與質(zhì)感。它更具有雕刻精度高、鏤空無(wú)毛邊、任意選形等多種優(yōu)勢(shì)，適合鞋面、鞋材、皮具、手袋、箱包、皮服等加工生產(chǎn) 廠家的需要。

      激光雕刻是指將激光設(shè)備連接激光雕刻軟件，圖稿輸入自動(dòng)雕刻的作業(yè)方式。目前，激光雕刻是激光加工領(lǐng)域技術(shù)最成熟，應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。利用這種技術(shù)，任 何復(fù)雜圖形都能雕刻?？梢赃M(jìn)行鏤空雕刻和不穿透的盲槽雕刻，從而雕刻出深淺不一、質(zhì)感不同、具有層次感和過(guò)渡顏色效果的各種神奇圖案。憑借這些優(yōu)勢(shì)，激光 雕刻迎合了國(guó)際服裝加工的新潮流。

      貼布繡激光切割

      電腦繡花工藝中，有兩個(gè)步驟很重要，即貼布繡前的切割和繡花后下料的切割。在傳統(tǒng)的加工工藝中，繡前切割采用的刀模加工方式的缺陷在于，容易產(chǎn)生織物須 邊，且加工精度受刀模限制，異性圖形難以加工，刀模的制作周期常，成本高，因此制約了貼布繡花的發(fā)展。而繡后下料切割，大多采用的是熱切加工方式，該方式 又有切邊縫隙大、邊緣發(fā)黃發(fā)硬、難以對(duì)位等缺點(diǎn)。異性圖形依靠人工手剪，更是容易散邊，產(chǎn)生廢品，所以急需有一種先進(jìn)的加工方式來(lái)取代這兩種舊的加工方 式。

       激光加工雖然也屬于熱加工方式，但由于激光高度的聚焦性，照射光斑纖細(xì)，熱擴(kuò)散區(qū)小，因此極適合對(duì)紡織纖維面料的切割。具體表現(xiàn)在加工面料范圍廣泛、切 口平滑無(wú)飛邊、自動(dòng)收口、無(wú)變形、圖形可通過(guò)計(jì)算機(jī)隨意設(shè)計(jì)和輸出、無(wú)需刀模等等。這使得激光加工成為業(yè)內(nèi)公認(rèn)的替代方式。

      商標(biāo)激光打標(biāo)

       激光打標(biāo)具有打標(biāo)精度高，速度快，打標(biāo)清晰，可在硬、軟、脆產(chǎn)品的平面、弧面和飛行物上打印各種文字、符號(hào)、圖案的特點(diǎn)。激光打標(biāo)兼容了激光切割、雕刻的 各種優(yōu)點(diǎn)，可在金屬及有機(jī)聚合物薄片上精密加工，加工尺寸小的復(fù)雜圖案。打印標(biāo)記具有永不磨損的防偽性能，可專(zhuān)門(mén)制作布標(biāo)、皮標(biāo)、金屬標(biāo)、打印圖案復(fù)雜精 細(xì)的各種司徽和LOGO，是品牌服裝服飾物加工的最佳選擇。
長(zhǎng)期以來(lái)，商標(biāo)的切邊、刺繡圖案的切邊以及刺繡圖案中的打孔拼花都存在一個(gè)對(duì)位問(wèn)題。精確而高效的切割，是業(yè)界共同的期待。現(xiàn)有的自動(dòng)視覺(jué)追蹤切割系統(tǒng) 在傳統(tǒng)的人工對(duì)位切割的基礎(chǔ)上前進(jìn)了一大步，能夠分局對(duì)位點(diǎn)來(lái)自動(dòng)定位切割。但對(duì)于紡織產(chǎn)品的隨機(jī)變形不能自動(dòng)糾正，因此會(huì)產(chǎn)生大量的廢品。現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)已 有企業(yè)成功開(kāi)發(fā)出自動(dòng)識(shí)別尋邊切割系統(tǒng)，能夠依據(jù)所織商標(biāo)圖形的邊緣，自動(dòng)生成切割路徑，并準(zhǔn)確地利用激光沿邊切割。還能夠自動(dòng)定位，對(duì)刺繡圖形中的圖案 進(jìn)行切割打孔，從而根本解決了對(duì)位問(wèn)題。

延伸閱讀

       激光是20世紀(jì)以來(lái)繼核能、電腦、半導(dǎo)體之后人類(lèi)的又一重大發(fā)明，被稱(chēng)為“最快的刀”“最準(zhǔn)的尺”“最亮的光”。激光的理論基礎(chǔ)早在1917年就被猶太裔物理學(xué)家阿爾伯特·愛(ài)因斯坦提出，1953年美國(guó)物理學(xué)家查爾斯·哈德·湯斯實(shí)現(xiàn)微波激射，但直到1960年美國(guó)物理學(xué)家西奧多·哈羅德·梅曼才成功制造出第一臺(tái)激光器，促進(jìn)了激光技術(shù)的發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)后，激光技術(shù)邁入到快速發(fā)展階段，促進(jìn)了多學(xué)科的深度融合和多場(chǎng)景條件下的應(yīng)用。

       人類(lèi)社會(huì)正在進(jìn)入智能時(shí)代，激光技術(shù)是一種必不可少的工具，它可以實(shí)現(xiàn)材料加工、物態(tài)轉(zhuǎn)變、尺度測(cè)量等。因此，激光技術(shù)是一門(mén)集機(jī)械工程、光學(xué)工程、儀器科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程等多學(xué)科相融合的綜合技術(shù)。

       世界各國(guó)不斷增大對(duì)激光技術(shù)的研究投入，相繼出現(xiàn)了諸多知名科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)，如德國(guó)弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所、美國(guó)集成光子制造創(chuàng)新中心、武漢光電國(guó)家研究中心、大族激光等。激光技術(shù)得到了充分發(fā)展，并應(yīng)用到高端裝備生產(chǎn)制造中，包括加工、焊接、熔覆、檢測(cè)等，應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋了航空航天、能源動(dòng)力、汽車(chē)、天文觀測(cè)等領(lǐng)域，其典型應(yīng)用包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣精密加工、核主泵屏蔽套精密焊接、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)座環(huán)形表面熔覆、地月距離精準(zhǔn)測(cè)量等。與傳統(tǒng)工藝相比，激光技術(shù)在梯度材料成形、精密加工、精準(zhǔn)測(cè)量等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品應(yīng)用范圍正飛速拓展。

       目前，中國(guó)激光技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域總體處于國(guó)際先進(jìn)水平，中國(guó)是世界上能夠制造實(shí)用化深紫外全固態(tài)激光的國(guó)家，也是具備激光精準(zhǔn)測(cè)量地月距離技術(shù)能力的五個(gè)國(guó)家之一?！笆奈濉逼陂g國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃也啟動(dòng)了“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)，以推動(dòng)中國(guó)激光技術(shù)的不斷發(fā)展，助力實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。

發(fā)展前景

       激光技術(shù)的發(fā)展前景廣闊，隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用的不斷拓展，激光技術(shù)將在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。以下是對(duì)激光技術(shù)發(fā)展前景的詳細(xì)分析：

一、技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新

       1、激光性能優(yōu)化：高功率二極管、混合激光器、微激光器和量子激光器等先進(jìn)工藝的發(fā)展，將進(jìn)一步提升激光器的性能，包括輸出功率、光束質(zhì)量和穩(wěn)定性，從而推動(dòng)激光技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。

       2、智能化與自動(dòng)化：智能激光器的出現(xiàn)，結(jié)合傳感器、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，將使得激光系統(tǒng)更加自主、高效和精準(zhǔn)。這種趨勢(shì)將促進(jìn)制造業(yè)、汽車(chē)業(yè)和智慧城市等行業(yè)的智能化發(fā)展。

二、應(yīng)用領(lǐng)域拓展

       1、工業(yè)制造：激光技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用將持續(xù)擴(kuò)大，包括切割、焊接、打標(biāo)、表面處理等工藝。隨著激光性能的提升和成本的降低，激光技術(shù)將在更多領(lǐng)域取代傳統(tǒng)加工方式，實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的制造。

       2、醫(yī)療美容：激光技術(shù)在醫(yī)療美容領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。隨著人們對(duì)美的追求和醫(yī)療水平的提高，激光美容、激光減肥、激光去紋身等項(xiàng)目將越來(lái)越受到歡迎。同時(shí)，激光技術(shù)也將被應(yīng)用于更多的醫(yī)療場(chǎng)景中，如眼科手術(shù)、牙科治療等。

       3、通信與信息：激光通信作為一種高速、高帶寬、高可靠的信息傳輸技術(shù)，將在航天、軍事和民用領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，激光通信將逐漸替代部分傳統(tǒng)的無(wú)線電波通信方式。

       4、環(huán)境監(jiān)測(cè)與遙感：激光雷達(dá)（LiDAR）技術(shù)利用激光測(cè)量距離并創(chuàng)建高分辨率的三維地圖，將在汽車(chē)工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和周邊環(huán)境測(cè)繪等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。隨著技術(shù)的成熟和成本的降低，激光雷達(dá)的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。

三、市場(chǎng)規(guī)模與增長(zhǎng)

       1、全球市場(chǎng)規(guī)模：激光技術(shù)作為現(xiàn)代高端制造的基礎(chǔ)性技術(shù)之一，其全球市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，激光產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)更多的發(fā)展機(jī)遇。

       2、中國(guó)市場(chǎng)：中國(guó)激光市場(chǎng)作為全球增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)之一，其發(fā)展前景尤為廣闊。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將以較高的增速增長(zhǎng)，到2029年產(chǎn)業(yè)規(guī)?；虺?500億元。同時(shí)，中國(guó)激光企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)拓展方面也將取得更多突破。

四、政策支持與產(chǎn)業(yè)規(guī)劃

       1、國(guó)家政策支持：《“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等政策的出臺(tái)，為激光技術(shù)的發(fā)展提供了有力支持。政策將推動(dòng)激光技術(shù)在醫(yī)療裝備領(lǐng)域的發(fā)展，促進(jìn)激光醫(yī)療設(shè)備的精準(zhǔn)化、微創(chuàng)化、快捷化和智能化。

       2、地方產(chǎn)業(yè)規(guī)劃：多個(gè)省市地區(qū)已將光電子和激光產(chǎn)業(yè)作為地方規(guī)劃發(fā)展的重點(diǎn)方向，通過(guò)建設(shè)激光產(chǎn)業(yè)園區(qū)、引進(jìn)激光企業(yè)等方式推動(dòng)激光產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這將為激光技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用提供更多資源和機(jī)會(huì)。

       綜上所述，激光技術(shù)的發(fā)展前景廣闊。隨著技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用領(lǐng)域的拓展、市場(chǎng)規(guī)模的增長(zhǎng)以及政策支持和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的推動(dòng)，激光技術(shù)將在未來(lái)發(fā)揮更加重要的作用。

優(yōu)缺點(diǎn)

       激光技術(shù)作為一種先進(jìn)的光電技術(shù)，在現(xiàn)代科技和工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。其優(yōu)缺點(diǎn)可以歸納如下：

優(yōu)點(diǎn)

       1、高亮度和高能量密度：

       激光光束具有高度聚集性，能在極小的空間和時(shí)間內(nèi)集中極大的能量，使得激光在切割、焊接、打孔等工業(yè)加工領(lǐng)域表現(xiàn)出色。

       在醫(yī)療領(lǐng)域，高能量激光可用于激光手術(shù)、激光消融和激光切割等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療。

       2、方向性好：

       激光的發(fā)散角非常小，幾乎是沿著平行方向發(fā)射，這使得激光在需要精確控制光束方向的應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異，如激光測(cè)距、激光雷達(dá)等。

       3、單色性好：

       激光的頻率范圍極窄，顏色幾乎完全一致，為需要單一顏色光源的應(yīng)用提供了理想選擇，如彩色全息投影。

       4、相干性好：

       激光光波由無(wú)數(shù)光量子組成，具有極強(qiáng)的相干性，這使得激光在光學(xué)干涉測(cè)量、光纖通信等領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

       5、非接觸式加工：

       激光加工過(guò)程中無(wú)需接觸工件，減少了機(jī)械應(yīng)力對(duì)工件的影響，提高了加工精度和表面質(zhì)量。

       6、應(yīng)用廣泛：

       激光技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)、科研、通信等多個(gè)領(lǐng)域，且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域還將不斷拓展。

       7、高效節(jié)能：

       激光加工過(guò)程中能量損失小，加工效率高，同時(shí)激光設(shè)備在待機(jī)狀態(tài)下能耗較低，有利于節(jié)能減排。

缺點(diǎn)

       1、設(shè)備成本高：

       高性能的激光設(shè)備價(jià)格昂貴，對(duì)于中小企業(yè)或個(gè)人用戶(hù)來(lái)說(shuō)，初期投資較大。

       2、操作和維護(hù)技術(shù)要求高：

       激光設(shè)備需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操作和維護(hù)，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命。

       3、可能產(chǎn)生副作用：

       在醫(yī)療領(lǐng)域，激光手術(shù)可能引發(fā)一些副作用，如色素沉著、非炎癥性反應(yīng)（暫時(shí)腫脹、輕度發(fā)紅、中度疼痛等）。雖然這些副作用一般在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)消退，但仍需引起注意。

       4、對(duì)工作環(huán)境有要求：

       激光設(shè)備對(duì)工作環(huán)境有一定的要求，如溫度、濕度、振動(dòng)等，需要采取相應(yīng)的措施來(lái)確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

       5、安全風(fēng)險(xiǎn)：

       激光束具有高能量密度，如果直接照射到人體或易燃物品上，可能造成嚴(yán)重傷害或火災(zāi)事故。因此，在使用激光設(shè)備時(shí)需要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。

       綜上所述，激光技術(shù)具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些不容忽視的缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求和條件來(lái)權(quán)衡利弊，選擇合適的激光設(shè)備和解決方案。