探究激光加工的基本原理和獨特特性

透鏡聚焦后，利用光的能量在焦點處形成高密度能量，進而通過光熱效應進行加工，這就是激光加工的原理。由于激光具有許多優點而被廣泛應用于各個領域中。利用激光技術進行加工，無需借助任何工具，同時加工速度快，表面變形微小，適用于各種人類材料的加工。

由于激光具有高亮度和單色性、方向性好、熱影響區窄及易于實現自動化等優點，所以它被廣泛地應用于機械、冶金、電子、光學以及生物醫學領域中。采用激光束對材料進行多種精細加工，包括但不限于鉆孔、切割、焊接、熱處理等多種工藝。由于激光本身沒有化學變化或物理反應，所以不會發生化學反應。某些具有亞穩態能級的物質，在受到外來光子的激發時，會發生光能吸收現象，導致高能級原子的數量超過低能級原子的數量——即粒子數反轉。

當一束光照射時，光子的能量與這兩個能相對應的差值相等，從而引發受激輻射，進而產生大量的光能。在全球激光加工產品的應用領域中，材料加工行業仍然占據著主導地位，其市場份額高達40%；在通信行業中，其所占比例高達30%，位列第二；電子及信息傳輸設備和計算機、辦公設備制造業也占有一定比例。此外，數據存儲行業在整個行業中占據著第三的位置，其所占比例為15%。

相較于傳統的加工技術，激光加工技術在材料的利用效率、規模化生產中的成本效益以及對加工對象的高度適應性等方面具有顯著的優勢。激光焊接是將激光束照射到工件表面形成熔池，使其凝固成焊縫并進行后續加工處理的一種方法。在歐洲，針對高端汽車車殼、底座、飛機機翼和航天器機身等特殊材料的焊接工藝，通常采用激光技術進行。