目前，我國(guó)傳統(tǒng)的制造業(yè)正面臨深度的轉(zhuǎn)型升級(jí)，高附加值、高技術(shù)壁壘更的高端精密加工是其中的一個(gè)重要方向。隨著高精密加工需求的增加，相關(guān)的精密加工技術(shù)也隨著快速發(fā)展，其中激光技術(shù)在市場(chǎng)上獲得越來越多的認(rèn)可。

激光加工技術(shù)按照加工材料的尺寸大小和加工的精度要求為三個(gè)層次：以中厚板為主的大型件材料激光加工技術(shù)，加工精度一般在毫米或者亞毫米級(jí)；以薄板為主的精密激光加工技術(shù)，其加工精度一般在十微米級(jí)；以厚度在100μm以下的各種薄膜為主的激光微細(xì)加工技術(shù)，其加工精度一般在十微米以下甚至亞微米級(jí)。今天我們主要介紹精密激光加工。

激光精密加工可分為四類應(yīng)用，分別是精密切割、精密焊接、精密打孔和表面處理。在目前的技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)環(huán)境之下，激光切割、焊接的應(yīng)用更為普及，3C電子、新能源電池則是當(dāng)前應(yīng)用最多的領(lǐng)域。

激光精密切割

激光精密切割是利用脈沖激光束聚焦在加工物體表面，形成一個(gè)個(gè)高能量密度光斑，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。其加工特點(diǎn)是速度快，切口光滑平整，一般無需后續(xù)加工；切割熱影響區(qū)小，板材變形?。杭庸ぞ雀撸貜?fù)性好，不損傷材料表面。

蘋果手機(jī)顯示屏

與大功率激光切割相比，精密切割一般根據(jù)加工對(duì)象采用納秒、皮秒激光，能夠聚焦到超細(xì)微空間區(qū)域，同時(shí)具有極高峰值功率和極短的激光脈沖，在加工過程中不會(huì)對(duì)所涉及的空間范圍的周圍材料造成影響，從而做到了加工的“超精細(xì)”。在手機(jī)屏幕切割、指紋識(shí)別片、LED隱形劃片等對(duì)精密程度要求較高的生產(chǎn)工藝中，激光精密切割技術(shù)有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

激光精密焊接

激光精密焊接是將高強(qiáng)度激光束輻射至加工產(chǎn)品的工作區(qū)域上，通過激光與材料的相互作用，快速的讓被焊地方形成一個(gè)多密度聚集的熱源區(qū)，熱能讓被焊物區(qū)域熔化之后冷卻結(jié)晶形成鞏固的焊點(diǎn)或焊縫。其特點(diǎn)是不需要電極和填充材料，屬非接觸式焊接。可對(duì)高熔點(diǎn)難熔金屬或不同厚度材料進(jìn)行焊接。

在新能源電池領(lǐng)域，隨著新能源汽車的推廣，動(dòng)力電池的需求持續(xù)高增。激光焊接作為動(dòng)力電池領(lǐng)域的焊接標(biāo)配，在前段的極耳焊接，中段的底蓋、頂蓋、密封釘?shù)暮附?，后段的電池連接片、負(fù)極封口焊接等均有廣泛應(yīng)用。而在3C領(lǐng)域，手機(jī)各類模組、中板蓋板等，均離不開激光精密焊接技術(shù)。

激光精密打孔

激光精密打孔是將光斑直徑縮小到微米級(jí)，從而獲得高的激光功率密度，幾乎可以在任何材料實(shí)行激光打孔。其特點(diǎn)是可以在硬度高、質(zhì)地脆或者軟的材料上打孔，孔徑小、加工速度快、效率高。

PCB打孔樣品

激光打孔在PCB行業(yè)應(yīng)用最為廣泛，與傳統(tǒng)的PCB打孔工藝相比，激光在PCB上不僅加工速度快，還可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)的2μm以下的小孔、微孔及隱形孔的鉆孔。而在電子產(chǎn)品表面，也可用于手機(jī)揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)及其他玻璃上的鉆孔。

激光表面處理

激光表面處理是利用高功率密度的激光束對(duì)金屬進(jìn)行表面處理，可以對(duì)金屬實(shí)現(xiàn)相變硬化、表面非晶化、表面合金化或使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而改變金屬材料的表面特性。其特點(diǎn)是無需使用外加材料，僅改變被處理材料表面層的組織結(jié)構(gòu)，被處理件變形極小，適合于表面標(biāo)記和高精度零件處理。

激光表面處理可根據(jù)是否改變基材成分分為兩類。不改變基材成分的應(yīng)用有激光淬火（相變硬化）、激光清洗、激光沖擊硬化和激光極化等，改變基材成分的則包括激光熔覆、激光電鍍、激光合金化和激光氣相沉積等應(yīng)用。

行業(yè)現(xiàn)狀

在激光精密加工技術(shù)領(lǐng)域，全球有多家廠商參與競(jìng)爭(zhēng)，并提供各種不同類型的設(shè)備，其中大部分集中在德國(guó)、亞洲和美國(guó)三個(gè)地區(qū)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境日趨激烈，中國(guó)的設(shè)備廠商以國(guó)際一流的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力和更低成本的解決方案進(jìn)入市場(chǎng)，大大推動(dòng)了激光技術(shù)市場(chǎng)化的進(jìn)程。