在現(xiàn)代工業(yè)制造中，有一種神奇的“光”，它既能像刀一樣把鋼鐵切得整齊光滑，又能像膠水一樣把斷裂的金屬緊緊焊合在一起。它就是激光。讓人好奇的是，激光既能破壞又能連接，既能分離又能融合，這兩種作用看起來完全相反，難道不矛盾嗎？其實(shí)，只要了解激光的本質(zhì)和它與材料作用的物理過程，就能明白，這不僅不矛盾，反而體現(xiàn)了激光強(qiáng)大的可調(diào)控能力。

什么是激光？為什么它這么“厲害”？

激光，全名為“受激輻射光放大”，英文名 LASER 是 “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” 的縮寫。與普通光源相比，激光有三個(gè)顯著優(yōu)勢：單色性強(qiáng)（波長純凈一致）、相干性好（光波振蕩方向一致、步調(diào)統(tǒng)一），以及極高的方向性（光束集中，幾乎不會發(fā)散）。正因?yàn)榫邆溥@些特性，激光能夠聚焦成一束極細(xì)的高能光流，在微小的區(qū)域內(nèi)釋放出強(qiáng)大的能量。

激光的英文全稱（圖片來源：[1]）

你可以把激光想象成一把極其精準(zhǔn)的“光之手術(shù)刀”——它無需接觸材料，而是通過高能光束對材料進(jìn)行加熱、熔化甚至汽化，從而實(shí)現(xiàn)切割或焊接等加工操作。只需調(diào)節(jié)激光的功率、焦點(diǎn)位置以及照射時(shí)間等參數(shù)，就能讓它像刀一樣“切”，像焊槍一樣“接”。

激光切割：用光來“割鋼板”

激光切割通過將高能激光束聚焦在材料表面，使其在極短時(shí)間內(nèi)迅速升溫并熔化、氣化或燒蝕，形成細(xì)致且精準(zhǔn)的切縫。整個(gè)過程通常配合輔助氣體（如氧氣、氮?dú)饣驂嚎s空氣），將熔融物吹離切口，從而確保切割邊緣整齊干凈、無多余殘留。

激光束熔化工件，切割氣吹走切口中的熔融材料和熔渣（圖片來源：[2]）

激光切割尤其適用于金屬、塑料、陶瓷等材料的高精度加工。相比傳統(tǒng)刀具，它具備非接觸式操作、高速、高精度、窄切縫和小熱影響區(qū)等明顯優(yōu)勢，同時(shí)也避免了刀具磨損的問題。

激光切割用于金屬材料加工（圖片來源：[4]）

可以說，激光切割是一種破壞性的加工方式，它的目的就是把材料撕裂。但這并不意味著激光只能破壞，因?yàn)橥ㄟ^調(diào)節(jié)參數(shù)，它同樣可以變得“溫柔”。

激光焊接：用光來“粘合”

與激光切割的“分離”不同，激光焊接的核心在于“連接”。它通過將高能激光精確聚焦于接合處，使材料局部熔化，隨后迅速冷卻并形成牢固的一體結(jié)構(gòu)。這種焊接方式不僅焊縫狹窄、外觀平整，還具備極高的強(qiáng)度，非常適合對精度和美觀度要求嚴(yán)苛的制造場景。

激光立焊（圖片來源：[1]）

如今，從智能手機(jī)的金屬邊框、動力電池的連接片，到高鐵的輕量化車體結(jié)構(gòu)，乃至航天器上的關(guān)鍵零部件，激光焊接技術(shù)已廣泛應(yīng)用。而在醫(yī)療領(lǐng)域，它還能用于制造精密的不銹鋼手術(shù)器械與植入體，避免傳統(tǒng)焊接可能帶來的污染與粗糙，提高安全性與可靠性。

動力電池封裝焊接（圖片來源：[3]）

激光焊接的關(guān)鍵是局部熔化而非破壞，它更像是讓材料“在高溫中牽手”，實(shí)現(xiàn)無縫連接。

切割和焊接的“激光”，真的是同一個(gè)嗎？

許多人會產(chǎn)生疑問：既然激光能用于切割，也能用于焊接，那用的是同一束激光嗎？答案是：激光光源可以相同，但使用方式截然不同。

真正的差別，來自于激光的“參數(shù)設(shè)置”。以常見的連續(xù)波激光為例：當(dāng)激光以高功率、長時(shí)間照射，并配合高壓輔助氣體使用時(shí)，能夠輕松實(shí)現(xiàn)高效切割；而當(dāng)功率降低、聚焦區(qū)域更小，同時(shí)精確控制照射時(shí)間和掃描路徑時(shí)，它又能完成高質(zhì)量的焊接操作。如今，有些系統(tǒng)可以在同一臺激光加工設(shè)備上切換不同模式，實(shí)現(xiàn)“切焊一體化”。

（圖片來源：[4]）

此外，還有專門為焊接設(shè)計(jì)的脈沖激光器，它可以在極短的時(shí)間內(nèi)輸出高能量的激光脈沖，適合對薄板或微小結(jié)構(gòu)件進(jìn)行點(diǎn)焊或縫焊；而高功率連續(xù)激光器則更適合進(jìn)行深熔焊接，能夠讓材料在更深的范圍內(nèi)熔化并融合在一起。

點(diǎn)焊接的車身（圖片來源：[5]）

所以說，切割和焊接用的是同一種能量工具——激光，但就像廚師用火可以煎也可以燉，全看怎么控制“火候”；這也像一支筆，既可以用力劃開紙張，也可以輕輕勾勒出柔和的圖案。關(guān)鍵不在工具本身，而在“如何使用”。

因此，激光既能切割又能焊接，這并不矛盾，反而恰恰展現(xiàn)了它作為加工工具的高度靈活性與可調(diào)性。這兩種看似對立的工藝，本質(zhì)上都是激光“精準(zhǔn)可控”能力的不同體現(xiàn)，折射出人類對光能的深度理解與成熟應(yīng)用。

轉(zhuǎn)自：千鏈激光網(wǎng)

來源：力學(xué)科普

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