（光學(xué)專業(yè)論文）金屬細管激光精密切割工藝研究.pdf

摘要 摘要 激光精密切割是激光微技術(shù)里面的一個重要組成部分，其中，激光三維精密 切割是激光精密切割中最有代表性的加工形式之一，已經(jīng)在醫(yī)用血管支架切割等 領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外相關(guān)研究單位和公司應(yīng)用不同的激光器在不同材 料工件上進行了大量的切割研究，并取得了卓有成效的成果。其中大多數(shù)工作是 應(yīng)用波長為1 0 6 4 r i m 的y a g 激光器進行的研究。近年來，隨著光纖激光器的迅 速發(fā)展，特別是它在精密加工方面所體現(xiàn)的優(yōu)勢，少量的研究單位開始應(yīng)用光纖 激光器在相關(guān)領(lǐng)域進行了的初步研究。 本文針對光纖激光器的迅速發(fā)展和新一代血管支架材料鈷鉻合金的廣泛使 用，應(yīng)用i p g 光纖激光器對醫(yī)用鈷鉻合金m p 3 5 n 細管進行切割實驗。研究了在 氬氣、氮氣和壓縮空氣等不同輔助氣體條件下的切割工藝。通過改變輔助氣體的 種類、氣體壓強、切割速度、離焦量、脈沖寬度等條件，分析這些因素對切割效 果的影響。同時，對切口表面的表面形貌、粗糙度、熱影響區(qū)進行了比較，對影 響切割效果的因素進行了探討，并對切縫表面進行了e d s 測定和分析。 光纖激光器是波長為1 0 6 4 r i m 的紅外激光器，為了進行對比，我們應(yīng)用波長 為3 5 5 n m 的n d ：y a g 三倍頻紫外激光器對醫(yī)用鈷鉻合金m p 3 5 n 細管進行了切 割。研究了在不同重復(fù)頻率、不同離焦量和不同切割速度下的切割工藝。對切縫 的表面形貌和物相進行了分析。根據(jù)實驗結(jié)果，將光纖激光器與n d ：y a g 三倍頻 紫外激光器的切割機理、切割工藝、切割效果進行了比較。 關(guān)鍵詞：光纖激光器、n d ：y a g 三倍頻激光器、鈷鉻合金、精密切割 a b s t r a c t a b s t r a c t l a s e rm i c r oc u t t i n gi so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tp a r ti nt h ea r e ao fl a s e rm i c r o t e c h n o l o g y a n dt h et h r e e d i m e n s i o n a ll f l s e rm i c r oc u r i n gi sat y p i c a lm o d e li nl a s e r m i c r oc u t t i n g ，w h i c hi su s e dv e r yw i d e l yi nt h em e d i c a ls t e n t m o s ta c a d e m i e so r c o m p a n i e sa th o m eo ra b r o a dh a v ed o n em u c hr e s e a r c hi nd i f f e r e n tm a t e r i a l sw i t h d i f f e r e n tl a s e r s a n dg e tm u c hu s e f u lr e s u l t a r t s a n dm o s to ft h e md i dt h er e s e a r c h b yy a gl a s e r ( 10 6 4n m ) r e c e n ty e a r s ，a st h eq u i c k l yd e v e l o p m e n to ff i b e rl a s e r , e s p e c i a l l yi t sc o r k i n gu s ei nt h em i c r o p r o c e s s af e wa c a d e m i e ss t a r td o i n gr e s e a r c h w i t hf i b e rl a s e ri nt h i sa r e a 1 1 1 也i sp a p e r b e c a u s eo ft h eq u c k l yd e v e l o p m e n to ff i b e rl a s e ra n dt h ew i d e l y u s i n go ft h en e wg e n e r a r t i o nm a t e r i a lo fs t e mc o c ra l l o y , t h ea u t h o rc u tm e d i c a l c o - c ra l l o y 呼3 5 nw i t hi p gf i b e rl a s e rb a s eo no t h e r sr e s e a r c h t h ea u t h o rs t u d y t h ec u r i n gt e c h n i c sb yc h a n g i n gt h es o r t so fa i d a i rw h i c hi n c l u d ea ln 2a n d c o m p r e s s i o na i r a n dr e s e a r c h i nt h ec u r i n gt e c h n i c sb yc h a n g i n ga i d a i r c o m p r e s s i o n ，c u r i n gs p e e d ，r e m o v e df o c u sa n dp u l s ew i d t h t h e n ，r e s e a r c ht h ek e r f s u r f a c e r o u g h n e s sa n dh e a ta r e aa n dd oe d s f o rt h ec u r i n gr e s u l t a n t s i no r d e rt oc a m p a r ew i t ht h ef i b e rl a s e rw h o s ew a v e l e n g t hi s10 6 4a i r ，w h i c hi s i n c l u d ei ni rl a s e r s t h i sp a p e rr e s e a r c hi nc u r i n gm e d i c a lc 0 c ra l l o yw i t h f r e q u e n c yt r i p l e dn d ：y a gu vl a s e rw h o s ew a v e l e n g t hi s3 5 5 n m t h ea u t h o r r e s e a r c ht h et e c h n i c sw i t hd i f f e r e n tp u l s er e p e t i t i o nr a t e ，r e m o v e df o c u sa n dc u t t i n g s p e e d t h e na n a l y s et h ek e r fs u r f a c ea n dt h ee l e m e n to ft h ec u r i n gr e s u l t a n t s a n d c o m p a r et h er e s u l t a n t so ff i b e rl a s e rc u r i n ga n df r e q u e n c yt r i p l e dn d ：y a gu vl a s e r c u r i n gi nt h ec u t t i n gt h e o r y , c u r i n gt e c h n i c sa n dc u r i n gr e s u l t a n t s k e yw o r d s ：f i b e rl a s e r , f r e q u e n c yt r i p l e dn d ：y a gl a s e r c o - c ra l l o y , m i c r oc u t t i n g i i i 獨創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研 究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他 人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京工業(yè)大學(xué)或其它教育機構(gòu) 的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均 已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 簽名： 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 本人完全了解北京工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán) 保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)校可以公布論文的全部或部。 分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。 ( 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定) 簽名：導(dǎo)師簽名傲重白日期塹：! ：! 圭 ， 第l 章緒論 第1 章緒論 1 1 金屬細管激光精密切割的研究意義 激光與普通光相比在空間和時間上具有很好的的簡并度，它表現(xiàn)為具有良 好的單色性、相干性、方向性和高光強。激光束易于傳輸，其時間特性和空間 特性可以分別控制，經(jīng)聚焦后可得到極小的光斑，具有高功率密度的激光光束 可以熔化、氣化任何材料，也可進行局部區(qū)域的精密快速加工。加工過程中輸 入工件的熱量小，熱影響區(qū)和熱變形?。患庸ば矢?，易于實現(xiàn)自動化。激光 加工技術(shù)是一門綜合性高新技術(shù)，涉及光學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、機械學(xué) 等學(xué)科。激光加工技術(shù)在各種金屬與非金屬材料加工中的應(yīng)用非常廣泛。我們 所知道的激光切割、打孔、焊接、刻蝕、釬焊、硬化、合金化、镕覆、清洗、 快速成型以及激光打標等工藝已經(jīng)成為制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。此外各種新的激 光加工工藝還在不斷涌現(xiàn)，從國際范圍的實際應(yīng)用比例來看，激光加工主要用 于切割、焊接、表面處理、打標和打孔等。二維和三維激光切割占激光應(yīng)用的 6 5 ，激光焊接占2 0 左右右，激光打孔、打標占1 0 以下。 激光切割技術(shù)與其它的切割工藝相比，具有高速度、高精度和高適應(yīng)性， 割縫細、熱影響區(qū)小( 變形小) 、切割端面質(zhì)量好、切割無噪音、焊縫區(qū)組織和 性能與母材接近等優(yōu)點；而且，加工只需簡單夾具，無需模具，可代替采用復(fù) 雜模具沖切的加工方法，能夠大大縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。例如可以對 石油篩管進行切縫；可以對金屬管材、板材進行切割，利用激光切縫技術(shù)可以 降低金剛石圓鋸片工作過程中產(chǎn)生的嚴重噪聲污染等。 首先要說明的是，在機械行業(yè)中，精密通常是指表面粗糙度小、各種公差( 包 括位置、形狀、尺寸等) 范圍小。 但本文所說的“精密”一詞，是指被加工區(qū)域的縫隙小，意即加工所能達 到的極限尺寸小。精密激光加工技術(shù)，以薄板( o 1 1 o m m ) 為主要加工對象， 其加工精度一般在微米級甚至亞微米級。本文所指的“細管”是指直徑在3 m m 以下，管壁厚度在0 2 m m 以下的管狀物體。 金屬細管切割的應(yīng)用背景： 醫(yī)學(xué)用支架是金屬細管切割的一個重要應(yīng)用背景。支架的應(yīng)用范圍很廣， 除了用于治療血管的狹窄外，像膽道、食道以及氣管等管腔的狹窄治療都可以 使用，不過目前支架最主要的應(yīng)用還是在心臟冠狀動脈狹窄的治療。血管支架 放置術(shù)是一種侵入性小的治療方法，而且成功率高、并發(fā)癥低、是動脈硬化和 其它血管疾病患者理想的治療選擇。該手術(shù)主要是用細導(dǎo)管將支架送至血管阻 北京工業(yè)太學(xué)理學(xué)頌畢業(yè)論文 塞部位，支架擴張后撐開狹窄的血管，使血液流通，從而使患者的病癥得以緩 解，同時有助于診斷和施藥。 圖1 1 醫(yī)用支架 f i g 1 - 1m e d i c a ls t e n t 如圖卜1 所示：血管支架是一種網(wǎng)格狀毛細管，支架外徑0 8 2 m m ，壁厚 00 3 06 蛐，長8 2 0n l t n ，網(wǎng)紋粱的寬度只有2 0 1 5 0 岫，材質(zhì)通常是醫(yī)用 不銹鋼、鈷鉻、鉭和鈦合金或鎳鈦形狀記憶合金，可降解聚合物材料正在推廣 中。其形狀與編織網(wǎng)相似。 為達到所要求的幾何形狀，其生產(chǎn)工藝是一項獨特的技術(shù)挑戰(zhàn)。制備血管 支架包括材料預(yù)處理、精密切割、酸處理、電拋光、表面包層處理等工藝過程。 精密切割過程在薄壁毛細管表面加工出精度為5 p m 的支架圖案，而且要求表面 光潔，一般的機械加工方法很難滿足血管支架的質(zhì)量要求。采用刻蝕、沖模鑄 造、細微電火花和激光切割等工藝技術(shù)可獲得金屬毛細管網(wǎng)紋圖案，但前幾種 工藝的加工速度慢且質(zhì)量不穩(wěn)定，激光切割由于工藝簡單、速度快、精度高而 被廣為應(yīng)用，是血管支架的主要加工方法。 1 2 激光工業(yè)概況 激光器的發(fā)明是2 0 世紀中能與原子能、半導(dǎo)體、計算機相提并論的重大科 技成就。自誕生到現(xiàn)在得到了迅速發(fā)展，激光光源的出現(xiàn)是人工制造光源歷史 上的又一次革命。激光的英文名稱是l a s e r ，是由其全稱l i g h ta m p l i f i c a t i o n b y s t i m u l a t e de m i s s i o n o f r a d i a t i o n 取字頭組合而成的專門名詞。1 9 f i 4 年1 0 月，錢 學(xué)森院士提議取名為“激光”，明確反映了“受激輻射”的科學(xué)內(nèi)涵，得到我國 科學(xué)界的一致認同并沿用至今* 。 激光的主要特性有： 第1 覃緒論 ( 1 ) 方向性好 激光偏離軸線的發(fā)散角以豪弧度度量。 ( 2 ) 亮度高 激光功率在空間高度集中，激光的亮度是普通光源的上萬倍。 ( 3 ) 單色性好 單色性能遠好于普通光源，最普通的氦氖激光器的譜線寬度要比曾經(jīng)作為 長度基準器的氪燈高6 個數(shù)量級。 ( 4 ) 相干性好 激光器中受激輻射輸出的是頻率、偏振和傳播方向都相同的全同光子。 激光所具有的這一系列不同尋常的特性，使其在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用， 近年來應(yīng)用領(lǐng)域不斷得到拓展。激光的應(yīng)用領(lǐng)域主要有1 ( 1 ) 激光測量 ( 2 ) 激光在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)中的應(yīng)用 ( 3 ) 激光在文娛教育、物理研究中的應(yīng)用 ( 4 ) 激光通信及存儲 ( 5 ) 激光醫(yī)學(xué)應(yīng)用 ( 6 ) 激光作為能源應(yīng)用 ( 7 ) 激光在軍事上的應(yīng)用 ( 8 ) 激光工業(yè)應(yīng)用 1 2 1 國內(nèi)外激光工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 激光在工業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)得到了越來越多的重視，二十一世紀被譽為“光 加工時代 。已成為發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，改造傳統(tǒng)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。各種激 光( 打標、焊接、微調(diào)、打孔、切割、劃線、熱處理等) 系統(tǒng)和設(shè)備已經(jīng)或正 在進入各工業(yè)領(lǐng)域，諸如電子、輕工、包裝、禮品、小五金工業(yè)、醫(yī)療器械、 汽車、機械制造、鋼鐵、冶金、石油等，為傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造和制造業(yè)的現(xiàn)代 化提供了先進的技術(shù)裝備發(fā)達國家在汽車、飛機、微電子、鋼鐵等行業(yè)已開始 大規(guī)模地應(yīng)用激光加工技術(shù)，激光在這些領(lǐng)域的應(yīng)用達到激光設(shè)備銷售額的 6 0 以上。 據(jù)i l s ( n i d u s n i a l l a s e ：s o l t t l o i s l l ) 統(tǒng)計h 1 ，全球工業(yè)激光系統(tǒng)的產(chǎn)值1 9 9 7 年為 2 0 6 3 億美元，1 9 9 8 年為2 3 3 8 億美元，1 9 9 9 年為2 5 9 l 億美元，1 9 9 7 年至1 9 9 9 年全球工業(yè)激光系統(tǒng)的產(chǎn)值年增長率一直保持在1 3 左右。但2 0 0 0 年全球工業(yè) 激光系統(tǒng)的產(chǎn)值僅為2 7 7 6 億美元( 約2 2 9 億人民幣) ，其年增長率降為7 左右， 開始受到網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟泡沫，美國和全球范圍經(jīng)濟衰退的影響。2 0 0 2 年全球工業(yè)激 北京1 二業(yè)大學(xué)理學(xué)碩十畢業(yè)論文 光系統(tǒng)產(chǎn)值約為2 9 9 億美元嵋3 ，2 0 0 3 年約為3 1 1 1 億美元。2 0 0 5 年全球激光材 料加工系統(tǒng)的市場銷售額創(chuàng)歷史最高記錄，達到4 8 億歐元。比2 0 0 4 年的46 5 億歐元增長了3 ，2 0 0 6 年世界激光產(chǎn)品市場銷售額達到5 6 億美元，同比僅增 長了2 陽3 。激光加工、激光通訊、激光醫(yī)療將成為激光技術(shù)應(yīng)用最重要的三個 方面。 1 2 2 全球市場分布 歐洲是全球最大的激光材料加工系統(tǒng)市場，占2 0 0 5 年市場總銷售額的 3 4 。緊隨其后的是北美市場( 2 4 ) 和日本市場( 2 0 ) 。東亞和世界其他地區(qū) 占剩下的2 2 。其中韓國、中國臺灣地區(qū)和中國大陸是這部分的主角。 中國國內(nèi)工業(yè)激光市場的起步約晚于發(fā)達國家2 0 年，中國的激光產(chǎn)業(yè)大約 在1 9 9 5 年才剛剛起步，而在當(dāng)時，國外發(fā)達國家的工業(yè)激光系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng) 用。但我國激光產(chǎn)業(yè)具有很好的發(fā)展前景和潛力。近年來，中國激光市場呈現(xiàn) 出穩(wěn)定、高速增長的態(tài)勢。1 9 9 9 年和2 0 0 5 年，中國激光產(chǎn)品市場銷售額分別 為1 4 1 3 億和4 7 7 5 億人民幣。與之相比，2 0 0 6 年則是中國激光產(chǎn)品市場一個 高速、穩(wěn)定的發(fā)展年份。2 0 0 7 年中國激光產(chǎn)品市場繼續(xù)保持著較強的發(fā)展勢頭， 市場銷售總額超過了6 0 億元。在行業(yè)迅猛發(fā)展的同時，我們應(yīng)該認識到我國激 光產(chǎn)業(yè)起步晚、基礎(chǔ)薄弱，與世界領(lǐng)先國家的差距還很大。例如，與先進國家 的激光加工系統(tǒng)相比，我國的激光加工系統(tǒng)差距甚大，僅占全球銷售額的2 左右。激光加工代表精密加工裝備未來的發(fā)展方向，體現(xiàn)著一個國家的生產(chǎn)加 工能力、裝備水平和競爭能力。因此，發(fā)展激光加工應(yīng)用對推動我們國家的生 產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)起到以一個至關(guān)重要的作用n 1 。 1 2 3 激光加工的優(yōu)勢 激光與普通光相比在空間和時間上具有很好的的簡并度，它表現(xiàn)為具有良 好的單色性、相干性、方向性和高光強。激光加工技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的競爭中在 許多方面顯示出獨特的優(yōu)越性，不僅提高了效率，節(jié)省了材料，提高了質(zhì)量， 而且導(dǎo)致設(shè)計思想更新，工藝流程改進，從而賦給產(chǎn)品更高的附加值。 在機械加工中的激光加工是指用高功率激光束對工業(yè)用零部件進行切割、 焊接、熱處理、打孔等。由于激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干 性等寶貴特性，因此激光加工帶來了如下一些傳統(tǒng)加工方法所不具備的可貴特 點： ( 1 ) 它是非接觸加工，過程中無“刀具”磨損，沒有機械力，并且高能量 激光束的能量及其移動速度均可調(diào)，因此可以實現(xiàn)多種加工的目的； 第1 犖緒論 ( 2 ) 它可以加工高硬度、高脆性及高熔點等難加工材料； ( 3 ) 由于激光束能量密度高，在加工過程中，加工速度快，并且是局部加 工，對非激光照射部位沒有或影響極小，因而熱變形小，加工質(zhì)量高： ( 4 )由于激光束易于導(dǎo)向、聚焦可實現(xiàn)各個方向的變換，與現(xiàn)代數(shù)控機 床相配合，使激光加工不但具有加工精度高等特點，而且還具有加工可控性好 易于實現(xiàn)加工自動化、程序簡單、污染少等優(yōu)點。因此它是種極為靈活的加工 方法引。 1 2 4 激光切割的特點 激光切割的主要特點： ( 1 ) 切割質(zhì)量好。由于激光的光斑小、能量密度高、切割速度又快，故 能獲得良好的切割質(zhì)量。切縫窄，激光切割的割縫一般在o 1 0 - 一0 2 0 r a m ，節(jié)省 材料；割縫邊緣垂直度好，切割面光滑無毛刺，表面粗糙度一般控制在r a ：1 2 5 以上；熱影響區(qū)小，激光加工的激光割縫細、速度快、能量集中，因此傳到被 切割材料上的熱量小，引起材料的變形也非常小，在某些場合，其熱影響區(qū)寬 度在幾個微米以下。 ( 2 ) 能切割多種材料，既能切割金屬材料又能切割各種非金屬材料。 ( 3 ) 切割時割炬等與工件無接觸，沒有工具的磨損問題，易于實現(xiàn)無人 化自動控制，提高切割效率。 ( 4 )良好的切割環(huán)境。切割時沒有強烈的輻射、噪聲和環(huán)境污染，為操 作者身體健康創(chuàng)造了良好的工作場所1 。 近年激光切割技術(shù)越來越得到青睞。它更適宜小批量試作樣品、需求生產(chǎn) 短周期的產(chǎn)品。激光切割在我國各種激光技術(shù)應(yīng)用中位居首位，目前激光切割 新技術(shù)已成為我國工業(yè)切割板材的一種現(xiàn)代化先進高新加工方法，部分代替了 過去用氧炔焰切割金屬中厚板材老辦法，還代替了過去用剪床下料剪切。過去 這種切割方法落后、操作時間長、切割縫隙大、變形大、切割制品粗糙、有污 染、不安全、不衛(wèi)生。 激光切割與c a d ，c a m 等計算機技術(shù)相結(jié)合，能加工出各種復(fù)雜的圖形， 向數(shù)控激光切割方向發(fā)展。采用激光切割新技術(shù)，實現(xiàn)了五軸連動，立體三維 加工，使機械生產(chǎn)加工切割向激光高新技術(shù)方面發(fā)展。 1 2 5 激光切割與傳統(tǒng)切割方法的比較 在金屬切割中，各種加工手段呈現(xiàn)一個百花齊放的態(tài)勢，包括火焰切割( 等 北京工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士畢業(yè)論文 離子弧切割) 、電火花加工、線切割、水切割以及激光加工等。各種切割手段各 有優(yōu)勢，又都存在著一定的局限性，各自占領(lǐng)了一部分市場。 表1 1 精密加工設(shè)備的特點比較 t a b l e1 - 1 t h ec o m p a r i s o no fm i c a r op r o c e s sm a c h i n e 精密程度及主要影響 基本 加上方法加工機理主要特點設(shè)備 因素 投資 電火花加 利用電、熱能 加1 1 ：裝置簡單，可對各種材 與：j 具電極有關(guān)，但 熔化、汽化材 料進行加工，但作精密加_ 下 制各直徑在o 1 毫米中等 工 時電極必然很細，對設(shè)備要 料以f 的電極很難 求很高。 超聲波加利用聲、機械 適用脆性材料的加工，機床 結(jié)構(gòu)簡單，維護方便；但加 與工具尺寸和磨料的 低 工 能切蝕材料粗細有關(guān) 上效率低。 利用電化學(xué)能 加l 范圍“，生產(chǎn)率高，操 電解加上 作方便；但精度低，機床價 加工精度低于電火花 高 使離子轉(zhuǎn)移加工 格高，易造成環(huán)境污染。 適合復(fù)雜形狀的刻蝕( 印刷 光化學(xué)加利用光、化學(xué)電路板) ；但加工工序多、周縫隙寬度必須大于一 中等 工 腐蝕材料期長，且加工精度受刻蝕因倍板厚 子限制。 等離子弧用電、熱能熔 加：【速度快，能量集中，參 數(shù)易于調(diào)節(jié)；但加j r 精度較 精度較差，具體數(shù)據(jù) 低 加j 化、汽化材料不詳 低。 利用光、熱能 激光加工熔化、汽化材 可對任何固體材料加工，熱縫寬或者孔徑可達微 高 影響區(qū)小，加工速度快米級甚至更低 料 火焰切割機切割變形大、切割速度較低，切割前需預(yù)熱，花費時間長，但 可采用多割炬同時切割、易耗零件的使用壽命長。等離子切割雖可切割一切金 屬板材和許多非金屬材料，最高切割速度可達1 0 m m i n ，是火焰切割的1 0 倍， 但其切口寬度較大，除薄板外，切割面易“塌邊”，對中厚板能夠經(jīng)濟地進行切 割。激光切割機價格雖昂貴，但對薄板及中厚板可實現(xiàn)高速度、高精度切割， 同時能夠?qū)崿F(xiàn)無人化操。 激光精密加工的對象范圍很寬，包括幾乎所有的金屬材料和非金屬材料。 而電解加工只能加工導(dǎo)電材料，光化學(xué)加工只適用于易腐蝕材料，等離子加工 難以加工某些高熔點的材料。激光精密加工質(zhì)量的影響因素少，加工精度高， 在一般情況下均優(yōu)于其它傳統(tǒng)的加工方法。從加工周期來看，電火花加工的工 具電極精度要求高、損耗大、加工周期較長；電解加工的加工型腔、型面的陰 極模設(shè)計工作量大，制造周期亦很長；光化學(xué)加工工序復(fù)雜；而激光精密加工 操作簡單，切縫寬度方便調(diào)控，加工速度快，加工周期比其它方法均要短。激 第1 章緒論 光精密加工屬于非接觸加工，沒有機械力，相對于電火花加工、等離子弧加工， 其熱影響區(qū)和變形很小，因而能加工十分微小的零部件。 綜上所述，激光精密加工技術(shù)比傳統(tǒng)加工方法有許多優(yōu)越性，其應(yīng)用前景 十分廣闊。 水刀切割也是近來研究較為深入的一種切割技術(shù)。作為精密加工手段，其 特點是沒有或很少熱量釋放，無熱變形、無氣體或蒸汽排出。該項切割技術(shù)的 研究是從2 0 世紀6 0 年代開始，國外經(jīng)過2 0 多年的研究和開發(fā)，制造出第一臺 高壓水刀切割設(shè)備，使之能切割各種金屬和陶瓷等材料。我國于2 0 世紀9 0 年 代開發(fā)研制出國產(chǎn)化的高壓加磨料型水刀切割設(shè)備并用于生產(chǎn)。 現(xiàn)將激光精密切割與適合于精密切割的水刀切割技術(shù)進行比較： 表卜2 激光精密切割與水刀切割的比較 t a b l e ! - 2t h ec o m p a r i s o no ft h el a s e rc u t t i n ga n dw a t e r j e tc u t t i n g 激光束切割 水刀切割 非機械刀具非機械刀具 切割后工件結(jié)構(gòu)變形很小 切割后結(jié)構(gòu)變形較小 切邊上放熱很小切邊上不放熱 可雕刻可雕刻 材料的便度不影響切割速度材料的硬度影響切割速度 切邊可復(fù)雜多變切邊可復(fù)雜多變 高反射材料切割效果不好各種材料均可切割 三維切割有一定問題，存在受剩余能量的破壞，由 三維切割沒問題，工藝受一定限制 于噴霧，嚴重污染機器部件，因此造成運動部件的 問題，此外，工藝受到限制。 通過上面比較可以發(fā)現(xiàn)，激光切割與水刀切割各有優(yōu)點，但在三維切割方 面，激光精密切割技術(shù)要優(yōu)于水刀切割。而金屬細管的三維精密切割更是近年 來研究的一個熱點。 1 3 激光切割在血管支架上的應(yīng)用 2 0 世紀9 0 年代以后，微創(chuàng)介入治療血管疾病( m i n i m a l l yi n v a s i v et h e r a p y ) 技術(shù)開始得到了廣泛的應(yīng)用，已被公認為式治療心腦血管疾病最有效的手段之 一。針對不同的血管病變和要求，研究人員與醫(yī)生共同研制開發(fā)出性能優(yōu)越的 新型血管支架( e n d o v a s c u l a rs t e n t ，e s ) ，并且取得了令人矚目的成就。其中“冠 狀動脈支架”已普遍應(yīng)用于冠心病的介入療法。醫(yī)生將其用導(dǎo)管送入冠狀動脈， 在血管阻塞處撐開血管，從而恢復(fù)心肌供血。與“搭橋”手術(shù)相比，這種治療 方法創(chuàng)傷小、時間短、痛苦少、康復(fù)快，是目前國際上治療冠心病的最為有 效的療法之一。決定血管支架性能優(yōu)劣的關(guān)鍵因素之一，是選擇合適的支架材 北京工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士畢業(yè)論文 料u 2 l 。 理想的支架材料應(yīng)當(dāng)是完全耐腐蝕、生物相容的、良好的x 一射線和核磁共 振可視特性。對于球囊擴張支架，在擴張時，高的抗拉強度有利于在極小的外 部植入材料體積下獲得高的徑向支撐強度也可在較小剖面下采用更窄的撐柱寬 度，這樣可以提高柔順性、輸送特性以及便于輸送到更細的血管區(qū)域。 為了使支架具備更加優(yōu)越的性能，研發(fā)人員已經(jīng)把多種生物材料應(yīng)用在同 一種血管支架上來滿足臨床應(yīng)用的要求，并取得了令人矚目的成就?，F(xiàn)介紹兩 種臨床已經(jīng)大量應(yīng)用的支架：血管覆膜支架一般有金屬支架與被覆的薄膜兩部 分組成。金屬支架采用的材料有鈷鉻合金( e l g i l o y ) 、鎳鈦合金( n i t i n 0 1 ) 、3 1 6 l 不銹鋼等。目前臨床上采用的膜材料主要有聚四氟乙酸( p t f e ) 、聚酯( p e t ) 、 尼龍( n y l o n ) 、滌綸( d a c r o n ) 或真絲織物。 藥物涂層支架是在金屬支架或其他材料支架表面涂以某種聚合物，并在此 基礎(chǔ)上結(jié)合一種抑制血管內(nèi)膜增生的藥物或抗體。藥物涂層支架主要由支架、 基質(zhì)和藥物三部分組成。支架是主體，可采用3 1 6 l 不銹鋼、鉆基合金、鎳鈦合 金或其他生物材料。基質(zhì)是可以降解的多聚物( p l a ) 或多聚體制作而成，常采 用的材料有聚乳酸( p l a ) 、聚羥基乙酸( p g a ) 、聚乙酸丙酯( p c l ) 、聚乙酸谷 氨基( p a g a ) 等。選用的藥物有雷帕霉素( r a p a m y c i n ) 、紫杉醇( t a x 0 1 ) 、地塞米 松( d e x a m e c h ) 、西羅莫司( s i r o l i m u s ) 、肝素。 因此金屬支架的的制備就具有至關(guān)重要的地位。在金屬支架中，鉆基合金 作為最新型的支架材料，它的優(yōu)點有： ( 1 )比3 1 6 l 不銹鋼強度高，在金屬絲變細后仍能保持應(yīng)有的徑向支撐 強度。因此鈷基合金支架桿寬可以比不銹鋼支架的減少2 0 ，卻擁有相同的支 撐強度，這樣使支架的柔順性更佳，更容易到達血管的遠端。同時桿寬變細后， 支架的金屬覆蓋率下降，從而減少血栓形成的風(fēng)險，加快血管內(nèi)皮化的過程； ( 2 )比3 1 6 l 不銹鋼的密度大，能使支架在x 光下保持良好的顯影效果； ( 3 )的核磁共振( m r i ) 兼容性。因為鈷基合金所含鐵的成分可以忽略， 所以它沒有磁性，這也使得它的m 剛兼容性要優(yōu)于3 1 6 l 不銹鋼等磁性材料； ( 4 ) 生物兼容性、抗腐蝕性與不銹鋼3 1 6 l 相似。 所以，鈷基合金材料在關(guān)鍵性能上優(yōu)于傳統(tǒng)的3 1 6 l 不銹鋼，所以它被認 為是將來藥物支架更好的支架平臺n 劉。 在支架的切割方面，由于激光技術(shù)的不斷發(fā)展，激光切割成為加工冠脈血 管支架主要的加工手段。 1 4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)狀 激光加工血管支架目前是國內(nèi)外研究的熱點，國內(nèi)外不少單位用不同的激 第l 覃緒論 光器對不同材料的管材進行了切割研究，取得了大量顯著的成果。其中公開報 道的有： 國外的a n k u rr a v a l 研究了n d ：y a g 激光切割3 1 6 l 不銹鋼支架的加工工 藝，切割后支架拋光等后續(xù)工藝。詳細的給出了切割后切縫和支架梁的寬度， 并觀測到熱影響區(qū)的存在，并對n d ：y a g 激光進行改進提高了切割質(zhì)量n 幅1 。 yek a t h u r i a 研究了短脈沖y a g 激光切割3 1 6 l 不銹鋼支架，給出了優(yōu)化的切 割參數(shù)n 6 1 7 1 。a s c h u e s s l e r 研究了燈泵浦激光、二極管泵浦激光、飛秒激光切割 鎳鈦、3 1 6 l 不銹鋼、鈷鉻合金支架，對切縫質(zhì)量，熱影響區(qū)，切割速度，面積 比和材料表面性能的影響因素進行了探討n 8 1 9 】。k l e i n e k f 研究了光纖激光器對 不銹鋼切割的加工工藝，對切割后的粗糙度、脈寬對切割質(zhì)量的影響、重復(fù)頻 率對平均功率的作用以及探索切割所用最小功率進行了實驗研究瞳呲副。d l o o t z 研究了c 0 2 激光切割p h b 高分子聚合物支架材料的熱影響區(qū)及熱影響區(qū)內(nèi)支架 材料分子量的變化心引。g a c h o nc 等研究了激光切割的準確性對支架力學(xué)性能的 影響1 。 國內(nèi)的黃楚波等采用c 0 2 激光切割聚左旋乳酸( p l l a ) 可降解支架，對 比分析切割后和切割前的表面形態(tài)，并對切割后的支架的表面與未切割的表面 進行紅外光譜分析，確定是否有成分變化乜引。張勇等研究分析了激光切割支架 所產(chǎn)生的筋寬誤差的原因，并建立了血管支架激光加工筋寬變化的模型啪刊。 黃遠等研究了不同激光加工工藝對支架生物相容性的影響乜副。蒙紅云等采用 i p g 光纖激光研究了光纖激光切割3 1 6 l 不銹鋼的工藝，研究了切縫寬度與離焦 量、輸出功率及切割速度、重復(fù)頻率及脈沖寬度的變化關(guān)系，并對比了氧氣與 氮氣作為輔助氣體的切割效果對比啪1 。周永恒等對血管內(nèi)支架的分類、血管內(nèi) 支架擴張行為的有限元分析進行了研究并對激光精密切割血管支架的發(fā)展進行 了工藝研究陋3 2 1 。顧興中等研究了微孔支架的激光切割3 側(cè)。陳慶福等給出了管 材屬性對支架加工性能的影響口5 1 。陳卓等研究了y a g 激光器在3 1 6 l 不銹鋼的 切割工藝，并從理論上計算了熱影響區(qū)的大小以及激光切割系統(tǒng)的誤差m 1 。金 昌研究了在氧氣輔助條件下，光纖激光器對l 6 0 5 鈷鉻合會切割的工藝，對離焦 量、切割速度、輔助氣體壓強對切割質(zhì)量的影響聆7 1 。 本文用纖激光器對m p 3 5 n 鈷鉻合金進行了切割實驗，比較了三種不同輔 助氣體條件下的切割工藝，分析了各切割因素對切割質(zhì)量的影響。首次應(yīng)用 n d ：y a g 三倍頻激光器對m p 3 5 n 鈷鉻合金進行了切割工藝的研究，并對兩種激 光器的切割效果進行了比較。最后分析了切縫表面的物相。 其中m p 3 5 n 的基本性能如下： m p 3 5 n 為壽命較長的鎳鈷合金，具有獨特的超高強度、硬度、可塑性和較 好的抗腐蝕性等特征。在氫硫化合物、鹽水和其他氯化物溶液中具有抗腐蝕性。 同時在海水和其他惡劣環(huán)境下對裂縫腐蝕和應(yīng)力腐蝕裂紋有很強的抵抗力。應(yīng) 北京工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩十畢業(yè)論文 用范圍可在高強度、高系數(shù)值和高抗腐蝕的條件下口引。 表1 3m p 3 5 nc o c r 合金的性能 t a b l el - 3t h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fm p 35 nc o c r n i3 5 c o3 5 化學(xué)成份約量( ) c r2 0 m o1 0 密度( g c m 3 ) 8 4 3 融點( 。c ) 1 4 4 0 介于2 1 - 9 3 0 c 之間為1 2 8 膨脹系數(shù) “m m 。c 在6 5 0o c 4h r s a c 處老 抗張強度約量彈簧韌度 化 退火退火 8 0 0 1 0 0 0 n m m 2 彈簧韌度1 4 0 0 1 9 0 0n m m 2 1 彈簧韌度+ 老化 1 9 0 0 2 2 0 0n m m 剛性模量8 0 7k n m m 2 j ：作溫度約量2 0 0 至+ 3 1 5 。c 彈性模量 2 3 4k n m m 2 1 5 本論文的研究內(nèi)容 本論文從激光精密切割的原理和工藝出發(fā)，研究了在不同條件下光纖激光 器對鈷鉻合金的精密切割工藝和n d ：y a g 三倍頻激光器對鈷鉻合金的切割工 藝。研究的主要內(nèi)容有： ( 1 ) 研究了在不同的輔助氣體條件下，光纖激光器對鈷鉻合金的切割工 藝； ( 2 ) 對不同輔助氣體條件下，光纖激光器切割鉆鉻合金的切縫表面物相、 表面形貌進行了比較； ( 3 ) 研究了n d ：y a g 三倍頻激光器對鉆鉻合金的切割工藝； ( 4 ) 分析了n d ：y a g 三倍頻激光器切割鈷鉻合金切縫表面物相，并與光纖 激光器的切割切縫表面物相進行比較： ( 4 ) 比較了光纖激光器和n d ：y a g 三倍頻激光器的切割效果。 第2 章實驗原理與實驗方案 第2 章實驗原理和實驗方案 2 1 激光加工的原理： 2 1 1 激光精密切割技術(shù) 激光由于其獨有的特性：高亮度、高方向性、高單色性、高相干性，自誕 生以來，在工業(yè)加工中的應(yīng)用十分廣泛，深入到生產(chǎn)活動的各個領(lǐng)域，成為未 來制造系統(tǒng)共同的加工手段。 而工業(yè)生產(chǎn)中，激光切割是激光加工技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用最廣的一種加工方法， 占整個材料加工的6 0 。激光切割以連續(xù)或重復(fù)脈沖方式工作，切割過程中激 光束聚焦成很小的光斑，其激光束的功率密度為1 0 4 1 0 1 1 w c m 2 ，加工工件置 于激光焦點附近進行加熱，光束能被材料吸收，當(dāng)激光超過閾值功率密度后引 起照射點材料溫度急劇上升，當(dāng)溫度達到沸點后，材料開始汽化，并形成孔洞。 隨著激光束與工件的相對移動，最終使材料形成切縫。激光切割具有割縫窄、 切割速度快、割縫邊緣垂直度好、切邊無機械應(yīng)力無刀具磨損等優(yōu)點，適用于 脆性易碎的材料。由此可見，激光是一種高質(zhì)量、快速切割的有效工具，已廣 泛應(yīng)用于金屬材料( 如薄鋼板) 、非金屬材料( 如木材、塑料、橡膠、布料) 等。 近年來，激光切割已擴展到半導(dǎo)體材料油1 。 。 激光切割按原理大致可分為汽化切割、熔化切割、氧助熔化切割和控制斷 裂切割。雖然它可對不同材料進行加工，但是對不同材料的切割，機制是有區(qū) 別的。 ( 1 ) 汽化切割 工件在激光束加熱下升至沸點以上溫度，部分材料化作蒸汽，逸去部分作 為噴出物從切割縫底部吹走。它需要1 0 8 w c m 2 的高功率密度，是熔化切割機 所需能量的1 0 倍。該方法對加工不能熔化的木材、碳素和某些塑料比較合適。 ( 2 ) 熔化切割 激光束功率密度超過一定值時，會在工件內(nèi)部蒸發(fā)，形成孔洞，然后與光 束同軸的輔助氣體將孔洞周圍的熔融材料驅(qū)除帶走，形成縫隙。 ( 3 ) 氧助熔化切割 如果采用氧或其他活性氣體代替熔化切割所用的惰性氣體，由于熱基質(zhì)的 點燃，激光能外的另一種熱源同時產(chǎn)生。這一過程比較復(fù)雜，鋼鐵板材大都屬 于這種切割。氧助熔化切割是有兩個能源切割的，在切割時要掌握激光功率和 切割速度之間的關(guān)系。 北京工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士畢業(yè)論文 ( 4 ) 控制斷裂切割 激光束加熱脆性材料的小塊區(qū)域時，引起的熱梯度和隨之而來的嚴重機械 變形會導(dǎo)致裂縫。在這種切割中，主要應(yīng)控制激光功率和光斑大小h 圳。 激光精密加工是利用高強度激光束作為熱源的一種新型熱加工工藝，一般 用作微細加工和加工精度要求很高的加工。其激光器是各種脈沖或調(diào)q 固體激 光器，連續(xù)n d ：y a g 激光器和小功率連續(xù)c 0 2 激光器，脈沖激光器的聚焦光 斑很小，工件加熱范圍小，要求加工精度和定位精度高，而且熱影響區(qū)小。它 與電子束、等離子束和一般的機械加工相比較，具有許多特點： ( 1 ) 激光束的激光焦點光斑小，功率密度高，能加工一些高熔點、高強 度的合會材料，也能加工如陶瓷、金剛石、玻璃之類非金屬脆硬材料以及其他 的一些常規(guī)工藝難以加工的材料。 ( 2 ) 激光熱加工是無接觸加工，激光束能量可控制，移動速度可調(diào)。 ( 3 ) 激光熱加工自動化程度高，可以用計算機進行控制，加工速度快，工 效高，可很方便地進行任何復(fù)雜形狀的加工。 ( 4 ) 激光熱加工的熱影響區(qū)小，材料變形小，不需要后續(xù)工序處理。 ( 5 ) 可以加工微小零件，達到很高的加工精度。 ( 6 ) 激光可以透過玻璃加工處于真空容器內(nèi)的工件及處于復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)部位 置的工件。 激光精密加工技術(shù)已成功地應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)中：如激光微調(diào)、激光劃 片、激光精密切割打孔及激光精密焊接等，是目前加工方法中最先進或不可替 代的加工手段。 2 1 2 光纖激光器的加工機理 激光器問世不久，美國光學(xué)公司( a m e r i c a no p t i c a lc o r p o r a t i o n ) 的z n i t z e r 矛d k o e s t o r 于1 9 6 3 年首先提出了光纖激光器和放大器的構(gòu)思，1 9 6 6 年高錕和h o c k h a m 討論了光纖通信的新觀點，1 9 7 0 年后光纖通信經(jīng)歷了研究開發(fā)階段( 1 9 6 6 1 9 7 6 ) 、 實用化階段( 1 9 7 7 1 9 8 6 ) ，并迅速進入發(fā)展階段即1 9 8 6 年以后的大規(guī)模光纖通信 建設(shè)階段，由于光通信的迅猛發(fā)展，光纖制造工藝與半導(dǎo)體激光器生產(chǎn)技術(shù)日趨 成熟，為光纖激光器和放大器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。如英國的南安普敦大學(xué)和通訊 研究室、德國漢堡技術(shù)大學(xué)、美國的p o l a r o i dc o r p o r a t i o n 、b e l l 實驗室、日本的 n t t 、h o y s 以及俄羅斯的i r ep o l u s 公司均在光纖激光器研究中取得許多重要成 果。我國多所高校和科研機構(gòu)先后開展光纖激光器的研究n 。 其中英國南安普頓大學(xué)的研究人員在光纖中摻入雜質(zhì)n d 3 + 從此光纖激光器 的研究進入了實用化階段，近年來隨著光纖通信系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，超快速 第2 蘋實驗原理與實驗方案 光電子學(xué)、非線性光學(xué)、光傳感等研究已日益得到重視光纖激光器在降低閾值振 蕩波長范圍、波長可調(diào)諧性能等方面已明顯取得進展，尤其是可實現(xiàn)穩(wěn)定多波長 激光輸出的光纖激光器非常適用于密集波分復(fù)用( d w d m ) 光纖系統(tǒng)，極大地推 動了光纖激光器技術(shù)的進步，它是目前光通信領(lǐng)域的新興技術(shù)?？梢杂糜诂F(xiàn)有的 通信系統(tǒng)，使之支持更高的傳輸速度，是未來高碼率密集波分復(fù)用系統(tǒng)和未來相 干光通信的基礎(chǔ)。 目前國內(nèi)外關(guān)于光纖激光器的研究方向和熱點主要集中在高功率光纖激光 器、高功率光子晶體光纖激光器、窄線寬可調(diào)諧光纖激光器、多波長光纖激光器 超短脈沖光纖激光器、拉曼光纖激光器等幾個方面，因此它在通信、軍事、醫(yī)療 和光信息處理等領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在光通信領(lǐng)域，隨著光波分 復(fù)用和光時分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展。光纖激光器將能b 很z 好地滿足通信系統(tǒng)對光源的更 高要求m 。4 鍆。 在光纖纖芯中摻入稀土離子，泵浦光通過光纖時，纖芯中的稀土離子吸收泵 浦光，躍遷到激光上能級，產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)后的粒子在自發(fā)輻射光子或者 特別注入的光子誘導(dǎo)下以受激輻射躍遷到激光下能級，同時發(fā)射出與誘導(dǎo)光子相 同的光予，這樣的過程雪崩般發(fā)生，于是發(fā)射出激光。這就是光纖激光器的基本 原理。選擇在光纖中摻稀土離子構(gòu)成光纖激光器，部分原因就是稀土離子的吸收 范圍正好與半導(dǎo)體激光器的輻射范圍重合，因而能方便地采用成本低廉的、工藝 較為成熟的半導(dǎo)體激光器作為泵浦光源。 2 1 2 1 光纖激光器的結(jié)構(gòu) 光纖激光器的基本結(jié)構(gòu)由增益介質(zhì)、諧振腔與泵浦源組成，如圖2 1 所示。 增益介質(zhì)為摻有稀土離子的光纖芯，摻雜光纖放置在兩個反射率經(jīng)過選擇的腔鏡 之間，泵浦光從光纖激光器的左邊腔鏡耦合進入光纖，經(jīng)準直光學(xué)系統(tǒng)和濾波器 得到輸出激光。從理論上來說，只有泵浦源和增益光纖是構(gòu)成光纖激光器的必須 組件，而諧振腔并非必不可缺的組件。諧振腔的選模和增加增益介質(zhì)長度的作用 在光纖激光器中是可以不用的，因長光纖本身可以非常長，從而獲得很高的單程 增益，而光纖的波導(dǎo)效應(yīng)又可以起到選模的作用。但實際應(yīng)用中人們一般希望使 用較短光纖，所以多數(shù)情況下采用諧振腔，以引入反饋h 5 | 。 北京工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士畢業(yè)論文 耦合光學(xué)系統(tǒng) v - - q 稀土離子 摻雜光纖 l 圖2 l 光纖激光器原理圖 f i g 2 - 1t h et h e o r y o ff i b e rl a s e r 2 1 2 2 光纖激光器的優(yōu)勢 光纖激光器的輸出波段可覆蓋4 0 0 一- , 3 4 0 0 n m ，可用于光纖通信、光譜研究與 測量、光學(xué)存儲、工業(yè)加工與在線測量、生物醫(yī)學(xué)與環(huán)境探測。目前，國際上商 業(yè)化的光纖激光器波長已從8 0 0 n m ( 包括半導(dǎo)體激光器光纖耦合輸出) 擴展到 2 0 0 0 n m 以上，輸出連續(xù)光功率從數(shù)百毫瓦上升到數(shù)百瓦、數(shù)千萬甚至超過萬瓦。 脈沖光平均功率也已經(jīng)有上百瓦出現(xiàn)。 光纖激光器在幾年前進入工業(yè)加工市場之時，并沒有很快得到人們的認可。 這種情況是可以理解的，畢竟對于像汽車和機床這樣制造體系已經(jīng)完善的產(chǎn)業(yè)而 言，接受一項新技術(shù)必須經(jīng)過慎重的考核，即使這項新技術(shù)對于制造工藝的提高 有顯而易見的好處。但時至今日，光纖激光器已經(jīng)在全世界的工業(yè)加工領(lǐng)域得到 廣泛的青睞，一些慧眼獨具的先行者已經(jīng)開始從光纖激光器的優(yōu)越性能中得到回 報。 光纖激光器在工業(yè)n - v _ 領(lǐng)域具有多方面的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的c 0 2 激光器和固 態(tài)激光器相比，光纖激光器體積更小、效率更高、成本更低，另外還有抗震和不 怕灰塵污染的優(yōu)點，其光束質(zhì)量更是