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科研应用
科研应用
激光在教学科研领域的应用与普及
材料来源:激光世界           录入时间:2010-10-11 15:47:59

武汉华工激光工程有限责任公司                                   

随着1960年世界上第一台激光器诞生,50年来,激光科学技术以其独有的特性和强大的生命力在国防、科技、工业、农业、医学、教育、日常生活等几乎所有领域得到了迅速发展和广泛应用。近年来,教学与基础科研领域也越来越多地认识到激光在科研与教学中发挥的巨大作用。

 教学与培训应用

激光在教学与培训领域的应用主要针对的是职业院校。激光制造业是高科技的光机电一体化新型产业,是光子学、电学、计算机技术、信息学与机械学结合而成的综合性高技术产业。由于激光在各个行业内的应用越来越广泛,现在很多工厂的加工已经使用激光加工替代了传统的加工方式,这在通讯电脑等行业中表现得尤为明显。因此,对于激光加工的专业职业人才的需求也越来越大。

目前社会上急需懂得激光知识、掌握激光工程技术的应用型技术人才。但目前激光应用这个专业的技术人才奇缺,数量和质量都满足不了市场要求,具有大专以上学历的人才还不到30%,培养合格的激光应用技术人才是当务之急。这种供需矛盾突出的现状将会持续若干年,短时期内很难缓解,因此学生就业前景广阔。目前少数职业技术学院与激光企业联合开办激光加工技术专业,激光企业就业率95%,大部分就业于国家(武汉)光电子产业园和深圳激光企业,可以说现在市场对激光应用技术人才是供不应求。

因此,这对职业院校的专业设置与人才培养也提出了新的要求。高职院校的激光应用专业培养的人才在激光生产领域中,低者从事生产技术和技术服务工作,高者从事重要的技术或关键工作;或在激光加工业领域中,从事具体激光加工工艺、试验、操作、维护等具体工作。这些人才应当善于将产品设计转化为生产工艺和施实要求,并指导或参与产品的生产和检验活动。

 由于社会上对此类人才的高要求,有大批的职业院校购买激光设备用于对学生进行操作培训,同时也可以承接对外加工业务,这部分市场需求量比较大的激光设备主要有:固体激光打标机、CO2激光雕刻切割机、多功能固体激光加工机、射频激励CO2激光器等。

科研应用

激光技术在科研领域的应用主要针对高等院校。由于激光的高能量特点,而且对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度很大,因此激光加工是一种非常好的辅助加工手段,应用范围十分广泛。这部分市场以材料学院的材料学研究为主,又可具体细分为:

(1) 材料加工

根据科研需要,材料加工是指对材料进行打孔、切割、焊接等操作(见图1)。激光加工除了具有无接触加工的优点外,激光几乎还可雕刻切割任何材料,而且不受加工数量的限制,对于小批量加工服务,激光加工方式更具价格优势。通常,这部分市场以购置多功能固体激光加工机为主。

                

1:激光材料加工样品

 (2) 材料淬火等表面处理

激光淬火的功率密度高,冷却速度快,不需要水或油等冷却介质,是清洁、快速的淬火工艺(见图2)。而且,尤为重要的是,激光淬火前后工件的变形几乎可以忽略不计,因此激光淬火特别适用于高精度要求的零件表面处理。这部分市场以购置高功率CO2激光热处理设备为主。

   

2:用激光淬火对材料进行表面处理

 (3)模具制造

模具制造又包括模具激光制造、模具表面激光改性、模具激光修复、模具激光清洗等。 
    随着新技术新工艺的发展,有许多传统的处理方式已不太适用。对于形状复杂的模具,最理想的表面处理方式是用激光处理,它几乎不产生形变,而且表面硬度比常规处理方式更高,并且更耐磨,使用寿命更长。基于快速凝固新材料合成与制备的激光表面合金化及激光熔覆表面改性技术,也是提高模具材料在高温下的耐磨耐蚀性等高温性能的最有效方法之一。此外,这类应用还有激光相变硬化、激光冲击强化等。这部分应用市场以购置模具焊接机为主。
   

4)其他各行业的科研

除了以上介绍的各类科研应用外,激光在科研领域的应用包括半导体研究、军事国防通讯设备研究等,这些应用涉及激光打标、焊接、切割等多种激光加工方式。

随着人们越来越意识到激光在现代工业制造中所起的重要作用,激光教育的普及也成为很多职业及高等院校的重点工作,为此,华工激光等国内的龙头激光企业将为激光教育的推广普及不遗余力。

 


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