激光清洗之外的激光表面处理技术有激光抛光、激光熔覆、激光淬火等

　　长期以来，激光技术以焊接、切割和打标的广泛使用为人们所知，这两年随着激光清洗的逐渐普及，激光表面处理的概念才越来越多地成为人们关注的焦点，出现在人们的脑海中。激光以非接触方式加工，高柔性、高速无噪声、热影响区小无损基材，无耗材且环保低碳。

　　激光表面处理除了激光清洗之外，其实还有非常多的应用类别，例如激光抛光、激光熔覆、激光淬火等等。这些方法被用在改变材料表面的特定物理化学性能上，比如使表面加工成具有疏水性的功能，或者用激光脉冲产生直径约为10微米，深度仅为几微米小凹陷，以此来增加粗糙度、增强表面附着力等等。

　　除了激光清洗，下面几种激光表面处理方式你都知道吗?

　　01.

　　激光淬火

　　激光淬火是加工高应力复杂部件的解决方案之一，可以令凸轮轴和折弯工具等磨损较高的零部件承受更高的应力，延长寿命。

　　它的原理是通过将含碳工件的表皮被加热到略低于熔化温度(900 -1400°C，40%的辐照功率被吸收)，使金属晶格中的碳原子重新排列(奥氏体化)，而后激光束沿进给方向稳定加热表面，随着激光束的移动周围的材料快速冷却，金属晶格无法恢复其原始形式，从而产生马氏体，使硬度显着增加。激光硬化达成的碳钢外层硬化深度通常为0.1-1.5mm，在某些材料上可以做到2.5mm或更大。相较于传统的淬火方式它的优点在于：1. 目标热输入仅限于局部区域，因此在加工过程中几乎没有组件翘曲。返工成本减少，甚至可完全消除;2. 在复杂的几何型面和精密的部件也能硬化，可以实现传统淬火方法无法淬火的局部受限的功能表面精确硬化;3. 无失真。传统的硬化过程中由于更高的能量输入和淬火而产生变形，但在激光硬化过程中，由于激光技术和温度控制，可以精确控制热量输入。组件几乎保持其原始状态;4. 可以“即时”快速更改部件的硬度几何形状。这意味着无需转换光学器件/整个系统。

　　02.

　　激光毛化

　　激光毛化是金属材料表面改性的工艺手段之一。在结构化过程中，激光在层或基材中创建规则排列的几何形状，以便有针对性地改变技术特性并开发新功能。作用过程大致是使用激光辐射(通常是短脉冲激光)以可重复的方式在表面上生成规则排列的几何形状。激光束以受控方式熔化材料，并通过适当的工艺管理固化成确定的结构。

　　例如疏水性表面结构可以让水从表面流掉。用超短脉冲激光器在表面创造亚微米结构就可以实现这个特性，并可以通过改变激光参数对所要创造的结构进行精确控制。相反的效果，例如亲水性表面，同样可以实现;

　　水滴激光通过相关工艺提高表面粗糙度

　　汽车面板要涂漆，必须让薄板表面均匀分布“微坑”以增强漆料的附着力，用每秒数千至上万次的脉冲激光束聚焦后入射到轧辊表面，在聚焦点处轧辊表面形成微小溶池，同时对微小溶池侧吹，让溶池中的溶融物按指定要求尽量堆积到溶池边缘形成圆弧形凸台，这些小凸台和微坑既可提升材料表面的粗糙度增加漆料的附着力，又可以提高材料的表面硬度，延长使用寿命。某些特性是由激光结构产生的，如一些金属材料的摩擦特性或导电导热性。此外，激光结构化也增加了工件的粘合强度和使用寿命。

　　相较传统方式，表面激光结构化更加环保，不需要额外的喷砂剂或化学物质;可重复且精确，激光实现了精确到微米的受控结构，并且非常容易复制;低维护，与快速磨损的机械工具相比，激光是非接触式的，因此绝对无磨损;无需后处理，激光加工的部件上不会留下熔体或其他加工残留物。

　　03.

　　激光炫彩表面处理

　　激光回火常用在激光炫彩表面处理上，又称做激光彩色打标。工艺原理是激光加热材料时，将金属局部加热到略低于其熔点，在适当的工艺参数下，此时栅极的结构会发生变化;在工件表面会形成氧化层，这层薄膜在光的照射下，入射光干涉使各种回火色在这时出现，表面生成的这一层幻彩的打标层，随着不用的观察角度而变化，标记的图案也会变幻出各种不同的颜色。

　　水滴激光发表关于超快激光炫彩表面处理的报告

　　这些颜色在高达约 200 °C 时保持温度稳定。温度更高时，栅极会恢复其初始状态—打标消失。表面质量将完整保留。在防伪的应用上具有高度的安全性和可追溯性。近年来已成熟运用于医疗技术领域，除了通过超短脉冲激光器进行全新的黑色打标外，还非常适合进行产品标识，从而根据 UDI 指令实现唯一可追溯性。

　　04.

　　激光熔覆

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