提起激光，我們都不陌生，它是二十世紀繼核能、半導體、計算機后又一重大發明，憑借其良好的亮度高、單色性、方向性及相干性等特質，激光被廣泛應用于工業制造、生物醫療、文化娛樂等領域，被譽為“最準的尺”、“最亮的光”、“最快的刀”。

在工業制造領域，激光技術是重要的支撐技術之一。以下是激光的四個主要應用場景，一起來看看它們如何保障行業不斷進步吧。

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一些制造商使用激光來提升工業焊接的速度和整體效果，使得生產線的生產力和效率能夠變高。

其中一項應用涉及燃料電池電動汽車 (FCEV) 的制造。制造商在制造這些組件的雙極板時使用焊接，但每次焊接可能需要四秒鐘才能完成，而一些 FCEV 有數百個焊縫，每輛車就可能需要13分鐘才能完成焊接，此時，雙極板焊接就成了生產瓶頸。

提高激光整體速度的一種方法是設置多個生產點位，每個點位處理特定的切割模具，然而，這種方法需要更多的點位和相關資源。

最近光學相控陣技術的改進允許將許多單模激光束組合成一個，這樣不用機械操作就能夠實時動態改變激光器的形狀，這是另一種方法，研究表明，這一進展可以實現更快的激光進給和更少的缺陷。

在制造業中使用激光焊接進行生產是一種相對較新的選擇。以前，人們主要將激光應用于高價值零部件或者工具的維修，然而，激光焊接可以省去磨削和精加工等后處理步驟，當制造商想要提高生產效率時，這種方法值得嘗試。

雕 刻 和 標 記

激光在制造業中經常被用于在產品上打上固定標記。除了可以添加詳細可見的信息，一些監管機構為了實現可追溯性，也會要求企業這樣做。

比如美國食品和藥物管理局 (FDA) 要求許多醫療產品具有唯一設備標識符 (UDI)。這些標識符包含了諸如產品的制造商、序列號以及與批次或批號關聯的數字之類的詳細信息。激光打標非常適合添加 UDI，因為它不太會因時間流逝、大量使用或接觸清潔產品而明顯磨損。航空航天業的公司也使用激光在防火材料上打上識別標記。

制造中所需的標記類型會影響整體生產時間。例如，添加一些耐拋丸處理的東西就會將時間延長至兩到三倍，不過制造商可以通過使用功率更大的激光器來降低這種影響，一些制造商也在使用機器人處理一些激光打標的工作。

有些公司還使用激光將徽標雕刻到材料上來為了強化品牌或者有其他目的。激光也能幫助時裝公司為牛仔布等織物添加特定的風格元素。相關行業從業者表示，這樣做可以顯著減少制造過程中的水資源浪費和有毒化學物質。

質 量 控 制

激光還經常被用于增強對多種產品的質量控制，有時也被用于驗證公差較為嚴格的項目的測量。

比如，英國鋼鐵公司（British Steel）使用帶有八個獨立激光器的測量系統。它可以為每根軋制棒材提供數百萬個尺寸讀數——更具體地說，針對每個棒材，該系統每10毫米測量一次，測量結果精確到多個小數位，這有助于在公司內部更好地進行質量監督和問題檢測。系統安裝后，公司領導在工廠對其進行了校準，以使其提供盡可能準確的結果。

再比如，一家日本零食公司投資了激光分選系統，是因為在嘗試手動檢查杏仁和腰果是否符合質量標準時遇到了瓶頸。企業領導者面臨著許多挑戰，例如勞動力老齡化以及許多人不喜歡單調的工作這一事實。

激光輔助技術可以去除98% 以上的異物，例如塑料，它還可以檢測其他不需要的東西，例如外殼，激光分選系統的工作速度也比人類快。

另一個好處是機器采用了三路分揀系統。它將產品分為可以出售的或無法出售的，以及可以用于加工的，除了能保持較高的質量外，這種方法還減少了食物浪費。

3D 打 印

3D打印大幅地改變了制造業的可能性。并非所有3D打印機都使用激光，但它們通常是該過程的重要組成部分。比如立體光刻——它用紫外線激光固化光敏樹脂，使成品反映出數字化的3D模型，還有激光粉末床融合技術——它依靠光束作為熱源，有選擇地熔化材料粉末，使其在冷卻后形成零件。

目前，在微焊接、精密測量、生物醫療診斷、芯片制造多個領域對激光技術的需求在不斷攀升，激光技術進入高速發展的新進程。

激光技術還能為各行各業帶來哪些新驚喜？我們拭目以待！

編輯：黃飛