激光制造技術與工業(yè)應用

第1章激光制造技術理論基礎001
1.1激光產生的機理001
1.1.1電磁輻射特性001
1.1.2激光產生的必要條件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010
1.3.5激光束的準直與整形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016
1.4激光器光學元件與聚焦鏡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019
1.5激光束質量019
1.5.1激光束質量標準019
1.5.2光束參數乘積（BPP）評價方法021
1.5.3光束質量因子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025
1.7.3內部效應026
1.7.4非線性效應027
1.7.5激光誘導等離子體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031
第2章激光器件與技術032
2.1固體激光器系統032
2.1.1固體激光器的基本結構032
2.1.2用于激光加工的幾種常用固體激光器033
2.1.3半導體二極管激光泵浦YAG激光器033
2.1.4摻鈦藍寶石飛秒激光器035
2.2氣體激光器035
2.2.1CO2激光器系統035
2.2.2橫流CO2激光器036
2.2.3軸流CO2激光器037
2.2.4擴散冷卻CO2激光器038
2.2.5準分子激光器039
2.2.6高功率CO 激光器039
2.3高功率半導體激光器040
2.4光纖激光器040
2.4.1光纖激光器的基本結構041
2.4.2光纖激光器的特點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化學激光器043
2.5.2染料激光器044
參考文獻044
第3章激光去除加工技術046
3.1激光打孔046
3.1.1激光打孔的原理及特點046
3.1.2激光打孔的分類046
3.1.3激光打孔的加工系統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049
3.2.2激光切割的方式049
3.2.3影響切割質量的因素052
3.2.4常用工程材料的激光切割054
3.3激光打標、雕刻055
3.3.1激光打標055
3.3.2激光雕刻056
參考文獻056
第4章激光焊接技術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激光焊接設備與應用071
4.2先進激光焊接工藝與應用073
4.2.1激光填絲焊接073
4.2.2激光電弧復合焊接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感應熱源復合焊接083
4.2.6激光釬焊084
參考文獻084
第5章激光表面改性技術086
5.1激光熔覆技術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用108
5.3激光沖擊強化109
5.3.1激光沖擊強化原理109
5.3.2激光強化工藝參數111
5.3.3激光沖擊強化的應用113
5.4激光淬火技術113
5.4.1激光淬火技術原理113
5.4.2激光淬火工藝與方法115
5.4.3激光淬火技術應用116
參考文獻117
第6章激光3D 打印技術127
6.13D打印技術概述127
6.1.13D打印技術的概念127
6.1.23D打印技術的發(fā)展史128
6.1.33D打印技術的工作原理128
6.1.43D打印技術的特點和優(yōu)勢129
6.23D打印技術的全過程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打印機的主流機型131
6.3.1立體光固化打印機131
6.3.2選擇性激光燒結打印機132
6.3.3選擇性激光熔化打印機132
6.3.4熔絲制造成形打印機133
6.3.5分層實體打印機134
6.3.6黏結劑噴射打印機135
6.43D打印技術的應用與發(fā)展135
6.4.13D打印技術的應用136
6.4.23D打印技術與行業(yè)結合的優(yōu)勢136
6.4.33D打印技術在國內的發(fā)展現狀137
6.4.43D打印技術在國外的發(fā)展趨勢137
6.4.53D打印技術發(fā)展的未來138
6.5LMD技術發(fā)展、工作原理和特點139
6.6LMD技術特點139
6.6.1LMD技術的優(yōu)點139
6.6.2LMD技術的缺點140
6.7LMD和SLS＼SLA＼SLM技術的差異性140
6.8LMD核心器件及典型商品化設備143
6.8.1核心器件143
6.8.2商品化LMD設備143
6.8.3LMD技術的典型應用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品特點151
6.9.3生物醫(yī)療LMD 3D打印金屬材料的種類及應用153
6.9.4航空航天LMD 3D打印金屬材料的種類及應用154
6.9.5模具LMD 3D打印金屬材料的種類及應用155
6.10LMD 3D打印機制造系統實例155
6.10.1LMD 金屬3D打印機系統組成及性能155
6.10.2LMD成形系統的防護及安全160
參考文獻163
第7章激光微細加工技術166
7.1準分子激光微細加工166
7.1.1準分子激光加工的原理及特點166
7.1.2準分子激光微細加工技術168
7.1.3準分子激光微細加工的應用170
7.2超短脈沖激光的微細加工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加工應用176
7.3激光微型機械加工192
7.3.1微型機械加工192
7.3.2準分子激光直寫微細加工193
7.3.3激光LIGA技術194
7.3.4激光化學技術195
7.3.5微型機電系統的激光輔助操控與裝配195
7.4激光誘導原子加工技術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199
7.5.2激光誘導化學氣相沉積法200
7.5.3激光燒蝕法206
7.6脈沖激光沉積薄膜技術207
7.6.1脈沖激光沉積薄膜技術的特點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制備新材料應用209
7.6.6脈沖激光沉積薄膜技術的發(fā)展方向210
7.7激光掃描電子探針技術211
7.7.1激光掃描電子探針技術的基本原理211
7.7.2納米加工的應用211
7.7.3激光光譜212
參考文獻213
第8章其他激光加工技術214
8.1激光清洗技術214
8.1.1激光清洗基礎214
8.1.2激光清洗特點和分類215
8.1.3激光清洗用激光器217
8.1.4激光清洗的應用217
8.1.5激光清洗技術的發(fā)展217
8.2激光拋光技術218
8.2.1激光拋光的特點218
8.2.2激光拋光的原理219
8.2.3激光拋光系統的主要構成219
8.3激光復合加工技術220
8.3.1激光輔助車削技術220
8.3.2激光輔助電鍍技術220
8.3.3激光與步沖復合技術221
8.3.4激光與水射流復合切割技術221
8.3.5激光復合焊接技術222
8.3.6激光與電火花復合加工技術222
8.3.7激光與機器人復合加工技術223
參考文獻224