激光制造技術(shù)與工業(yè)應(yīng)用

第1章激光制造技術(shù)理論基礎(chǔ)001
1.1激光產(chǎn)生的機(jī)理001
1.1.1電磁輻射特性001
1.1.2激光產(chǎn)生的必要條件002
1.2激光束特性005
1.2.1激光的方向性005
1.2.2激光的單色性005
1.2.3激光的高強(qiáng)度005
1.2.4激光的相干性006
1.3激光束的聚焦與傳輸特性007
1.3.1激光束聚焦007
1.3.2激光束聚焦深度009
1.3.3像差009
1.3.4熱透鏡效應(yīng)010
1.3.5激光束的準(zhǔn)直與整形010
1.3.6激光束傳輸013
1.3.7激光束掃描015
1.3.8激光的合束與分束技術(shù)016
1.4激光器光學(xué)元件與聚焦鏡018
1.4.1激光器輸出窗口和透鏡材料018
1.4.2反射鏡018
1.4.3鍍膜技術(shù)019
1.5激光束質(zhì)量019
1.5.1激光束質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)019
1.5.2光束參數(shù)乘積（BPP）評價方法021
1.5.3光束質(zhì)量因子M2的測量方法022
1.6材料的吸收和反射特性023
1.6.1材料的吸收特性023
1.6.2材料反射率025
1.7激光與固體材料相互作用025
1.7.1激光束加熱過程025
1.7.2表面效應(yīng)025
1.7.3內(nèi)部效應(yīng)026
1.7.4非線性效應(yīng)027
1.7.5激光誘導(dǎo)等離子體027
1.8激光加工的熱源模型027
1.8.1熱物理常數(shù)027
1.8.2激光打孔中的熱源模型028
1.8.3激光焊接熱源模型029
1.8.4激光切割的熱傳遞030
1.8.5激光熱處理中的熱量傳遞031
參考文獻(xiàn)031
第2章激光器件與技術(shù)032
2.1固體激光器系統(tǒng)032
2.1.1固體激光器的基本結(jié)構(gòu)032
2.1.2用于激光加工的幾種常用固體激光器033
2.1.3半導(dǎo)體二極管激光泵浦YAG激光器033
2.1.4摻鈦藍(lán)寶石飛秒激光器035
2.2氣體激光器035
2.2.1CO2激光器系統(tǒng)035
2.2.2橫流CO2激光器036
2.2.3軸流CO2激光器037
2.2.4擴(kuò)散冷卻CO2激光器038
2.2.5準(zhǔn)分子激光器039
2.2.6高功率CO 激光器039
2.3高功率半導(dǎo)體激光器040
2.4光纖激光器040
2.4.1光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)041
2.4.2光纖激光器的特點(diǎn)041
2.4.3光纖激光器的種類042
2.4.4高功率光纖激光器（HPFL）042
2.4.5超快光纖激光器043
2.5其他激光器043
2.5.1化學(xué)激光器043
2.5.2染料激光器044
參考文獻(xiàn)044
第3章激光去除加工技術(shù)046
3.1激光打孔046
3.1.1激光打孔的原理及特點(diǎn)046
3.1.2激光打孔的分類046
3.1.3激光打孔的加工系統(tǒng)047
3.1.4激光打孔工藝047
3.1.5典型材料的激光打孔048
3.2激光切割049
3.2.1激光切割的特點(diǎn)049
3.2.2激光切割的方式049
3.2.3影響切割質(zhì)量的因素052
3.2.4常用工程材料的激光切割054
3.3激光打標(biāo)、雕刻055
3.3.1激光打標(biāo)055
3.3.2激光雕刻056
參考文獻(xiàn)056
第4章激光焊接技術(shù)057
4.1激光焊接原理與方法057
4.1.1激光焊接基本原理057
4.1.2激光焊接模式概述058
4.1.3基本激光焊接特性065
4.1.4激光焊接設(shè)備與應(yīng)用071
4.2先進(jìn)激光焊接工藝與應(yīng)用073
4.2.1激光填絲焊接073
4.2.2激光電弧復(fù)合焊接075
4.2.3雙光束激光焊080
4.2.4激光熱絲焊接082
4.2.5激光感應(yīng)熱源復(fù)合焊接083
4.2.6激光釬焊084
參考文獻(xiàn)084
第5章激光表面改性技術(shù)086
5.1激光熔覆技術(shù)086
5.1.1激光熔覆基本原理086
5.1.2激光熔覆工藝與方法092
5.1.3激光熔覆的應(yīng)用099
5.2激光表面合金化105
5.2.1激光表面合金化原理105
5.2.2激光表面合金化工藝與方法106
5.2.3激光表面合金化的應(yīng)用108
5.3激光沖擊強(qiáng)化109
5.3.1激光沖擊強(qiáng)化原理109
5.3.2激光強(qiáng)化工藝參數(shù)111
5.3.3激光沖擊強(qiáng)化的應(yīng)用113
5.4激光淬火技術(shù)113
5.4.1激光淬火技術(shù)原理113
5.4.2激光淬火工藝與方法115
5.4.3激光淬火技術(shù)應(yīng)用116
參考文獻(xiàn)117
第6章激光3D 打印技術(shù)127
6.13D打印技術(shù)概述127
6.1.13D打印技術(shù)的概念127
6.1.23D打印技術(shù)的發(fā)展史128
6.1.33D打印技術(shù)的工作原理128
6.1.43D打印技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢129
6.23D打印技術(shù)的全過程129
6.2.1工件三維CAD模型文件的建立129
6.2.2三維掃描儀130
6.2.3三維模型文件的近似處理與切片處理130
6.33D打印機(jī)的主流機(jī)型131
6.3.1立體光固化打印機(jī)131
6.3.2選擇性激光燒結(jié)打印機(jī)132
6.3.3選擇性激光熔化打印機(jī)132
6.3.4熔絲制造成形打印機(jī)133
6.3.5分層實(shí)體打印機(jī)134
6.3.6黏結(jié)劑噴射打印機(jī)135
6.43D打印技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展135
6.4.13D打印技術(shù)的應(yīng)用136
6.4.23D打印技術(shù)與行業(yè)結(jié)合的優(yōu)勢136
6.4.33D打印技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀137
6.4.43D打印技術(shù)在國外的發(fā)展趨勢137
6.4.53D打印技術(shù)發(fā)展的未來138
6.5LMD技術(shù)發(fā)展、工作原理和特點(diǎn)139
6.6LMD技術(shù)特點(diǎn)139
6.6.1LMD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)139
6.6.2LMD技術(shù)的缺點(diǎn)140
6.7LMD和SLS＼SLA＼SLM技術(shù)的差異性140
6.8LMD核心器件及典型商品化設(shè)備143
6.8.1核心器件143
6.8.2商品化LMD設(shè)備143
6.8.3LMD技術(shù)的典型應(yīng)用144
6.9LMD 3D打印材料與研究概述145
6.9.1LMD 3D打印常用粉末材料種類及特性145
6.9.2LMD 常用材料的制備工藝及產(chǎn)品特點(diǎn)151
6.9.3生物醫(yī)療LMD 3D打印金屬材料的種類及應(yīng)用153
6.9.4航空航天LMD 3D打印金屬材料的種類及應(yīng)用154
6.9.5模具LMD 3D打印金屬材料的種類及應(yīng)用155
6.10LMD 3D打印機(jī)制造系統(tǒng)實(shí)例155
6.10.1LMD 金屬3D打印機(jī)系統(tǒng)組成及性能155
6.10.2LMD成形系統(tǒng)的防護(hù)及安全160
參考文獻(xiàn)163
第7章激光微細(xì)加工技術(shù)166
7.1準(zhǔn)分子激光微細(xì)加工166
7.1.1準(zhǔn)分子激光加工的原理及特點(diǎn)166
7.1.2準(zhǔn)分子激光微細(xì)加工技術(shù)168
7.1.3準(zhǔn)分子激光微細(xì)加工的應(yīng)用170
7.2超短脈沖激光的微細(xì)加工172
7.2.1超短脈沖激光的發(fā)展172
7.2.2飛秒激光器的分類174
7.2.3飛秒激光加工的原理及特征174
7.2.4飛秒脈沖激光的精細(xì)加工應(yīng)用176
7.3激光微型機(jī)械加工192
7.3.1微型機(jī)械加工192
7.3.2準(zhǔn)分子激光直寫微細(xì)加工193
7.3.3激光LIGA技術(shù)194
7.3.4激光化學(xué)技術(shù)195
7.3.5微型機(jī)電系統(tǒng)的激光輔助操控與裝配195
7.4激光誘導(dǎo)原子加工技術(shù)197
7.4.1原子層外延生長197
7.4.2原子層蝕刻198
7.4.3原子層摻雜198
7.5激光制備納米材料199
7.5.1激光制備納米材料的特點(diǎn)199
7.5.2激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法200
7.5.3激光燒蝕法206
7.6脈沖激光沉積薄膜技術(shù)207
7.6.1脈沖激光沉積薄膜技術(shù)的特點(diǎn)207
7.6.2脈沖激光沉積薄膜的原理207
7.6.3脈沖激光沉積薄膜的裝置208
7.6.4脈沖激光沉積薄膜工藝208
7.6.5脈沖激光沉積薄膜技術(shù)制備新材料應(yīng)用209
7.6.6脈沖激光沉積薄膜技術(shù)的發(fā)展方向210
7.7激光掃描電子探針技術(shù)211
7.7.1激光掃描電子探針技術(shù)的基本原理211
7.7.2納米加工的應(yīng)用211
7.7.3激光光譜212
參考文獻(xiàn)213
第8章其他激光加工技術(shù)214
8.1激光清洗技術(shù)214
8.1.1激光清洗基礎(chǔ)214
8.1.2激光清洗特點(diǎn)和分類215
8.1.3激光清洗用激光器217
8.1.4激光清洗的應(yīng)用217
8.1.5激光清洗技術(shù)的發(fā)展217
8.2激光拋光技術(shù)218
8.2.1激光拋光的特點(diǎn)218
8.2.2激光拋光的原理219
8.2.3激光拋光系統(tǒng)的主要構(gòu)成219
8.3激光復(fù)合加工技術(shù)220
8.3.1激光輔助車削技術(shù)220
8.3.2激光輔助電鍍技術(shù)220
8.3.3激光與步?jīng)_復(fù)合技術(shù)221
8.3.4激光與水射流復(fù)合切割技術(shù)221
8.3.5激光復(fù)合焊接技術(shù)222
8.3.6激光與電火花復(fù)合加工技術(shù)222
8.3.7激光與機(jī)器人復(fù)合加工技術(shù)223
參考文獻(xiàn)224