激光表面處理采用大功率密度的激光束、以非接觸性的方式加熱材料表面,借助于材料表面本身傳導(dǎo)冷卻,來實現(xiàn)其表面改性的工藝方法。

   激光表面熱處理按照處理過程中因為采用的工藝方式不同或者采用相同的工藝方式中因參數(shù)的大小不同而產(chǎn)生不同的組織性能，可分為多種處理工藝，包括激光相變硬化（激光淬火）、激光表面熔凝、激光表面合金化、激光表面熔覆、激光表面沖擊等，這些表面處理方法都利用了激光的高亮度、高方向性、高單色性和高相干性綜合優(yōu)異性能。

                                                                                    
                                                                                                      激光表面淬火（或加熱）
     

閉環(huán)溫度控制激光熱處理系統(tǒng)，利用閉環(huán)控制原理，以高功率激光能量作為熱源對目標進行加熱，通過紅外溫度檢測儀檢測加熱目標的溫度，實時反饋至溫度控制器進行對比處理，將信號反饋給激光器，激光器根據(jù)信號處理，實時調(diào)整輸出功率，從而達到控制加熱目標的溫度的目的，即可以通過精密控溫技術(shù)達到恒溫控制的目的。

                                                                      
                                                                                                           閉環(huán)溫度控制器原理

閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)主要包括：

1)   激光器：作為加熱熱源，1-10kW，根據(jù)需要

2)   激光加工鏡頭：激光光斑處理模塊，如：激光淬火頭，可將光斑勻化整形為所需要的的大小，如：圓光斑、方光斑、條形光斑，也可以根據(jù)需要設(shè)計成光斑可調(diào)的形式（手動、自動可調(diào)）。須具備激光分光模塊，用于同軸溫度檢測儀的分光處理

激光整形處理原理

激光整形勻化鏡：將高斯激光整形為長方形平頂光斑

3)   紅外溫度檢測儀：用于檢測加熱目標的實時溫度，根據(jù)精度及量程要求選型，包括單雙色高低溫檢測儀。200-3000℃

4)   可編程控制處理器：采用PID算法的可編程控制器，具有極其快速的響應(yīng)速度，單色儀器響應(yīng)時間最高為40μs ，雙色儀器響應(yīng)時間最高為80μs ，內(nèi)置或外置的PID控制器具有100μs的采樣能力，整套系統(tǒng)可以快速地對激光功率進行閉環(huán)控制，同時也可以對復(fù)雜幾何形狀的工件做出響應(yīng)。

5)   監(jiān)控軟件：上位機監(jiān)控軟件，可實時監(jiān)控。

系統(tǒng)優(yōu)勢：

?  激光加工專用測溫單元

?  內(nèi)置PID功能或可選配PID控制器（100μS采樣時間）

?  超高測量頻率25kHz

?  可脫離電腦獨立運行，直接控制激光發(fā)生器

?  緊湊嵌入式，便于集成現(xiàn)有系統(tǒng)

?  獨特的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計

n  可以實現(xiàn)與激光光路同軸

n  亦可以靈活進行旁軸車輛

?  軟件記錄時間最快50μS

?  激光加工過程實時溫度曲線，實時控制激光功率，避免工件過熱

該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于金屬、非金屬的激光加熱，如高精度激光淬火、碳纖維激光恒溫加熱、塑料激光加熱、真空激光恒溫加熱、熱塑性復(fù)合材料激光原位固化、自動纖維鋪放（AFP）、激光輔助膠帶鋪放（LATP）、激光輔助纖維纏繞（LATW）等方面。

激光輔助膠帶鋪放（LATP）