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Reinhart Poprawe 著

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出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787568014816

商品编码：29362000779

包装：精装

出版时间：2016-04-01

图书基本信息
图书名称	定制光:激光制造技术:laser application technology
作者	Reinhart Poprawe
定价	238.00元
出版社	华中科技大学出版社
ISBN	9787568014816
出版日期	2016-04-01
字数
页码
版次	1
装帧	精装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

为了激发激光应用领域更多的创新，本书基本覆盖了所有激光应用领域，更加聚焦于激光应用过程而不是某一个应用。该书的前半部分主要讲述激光加工的物理基础。随后由具有实践经验的专家对激光应用做出评述，这些评述往往又追述回激光应用的物理基础。这样的写作方法有利于读者根据自己的程度选择阅读的深度。

作者简介

Reinhart Poprawe 国际激光加工学界专家，德国弗劳恩霍夫激光研究所（ILT）所长，原亚琛工业大学副校长，2012年美国激光协会(LIA)主席。30多年来，他始终致力于推动激光制造技术的发展，开发能在生产环境中节约能源和资源的工艺，推动了激光加工技术在不同材料和不同应用中的使用，为激光加工技术在整个工业领域的大规模使用铺平了道路。他及其领导的团队在选择性激光熔覆（SLM）技术研究领域一直处于*水平。

目录

目录 章介绍/1 第2章电磁辐射在工件表面的行为/5 2.1Fresnel公式/5 2.2激光技术领域中Fresnel公式的应用/11 第3章激光辐照发生的吸收/13 3.1现象描述/14 3.2绝缘体/17 3.3等离子体的介电性能/22 3.4金属材料的吸收/26 3.5Drude吸收模型/28 3.6金属材料的吸收率及与温度的关系/31 3.7表面状态的影响/34 第4章能量传递和热传导/38 4.1能量传递公式/38 4.2热传导机制/40 4.3具有常数系数以及Green函数的热传导公式/41 4.4与温度相关的热物理系数/53 4.5短脉宽时的热传导/54 第5章热力学/56 5.1弹性变形/56 5.2热致压应力/58 5.3缩性变形/58 定制光:激光制造技术 第6章相变/61 6.1铁碳相图/62 6.2珠光体组织硬化/66 第7章熔池流动/70 7.1质量、动量和能量守恒/70 7.2边界条件/71 7.3平面势流/74 7.4层状边界层流/79 第8章光致蒸发/84 8.1热动态平衡中的蒸发压力/85 8.2蒸发率/86 8.3光致蒸发过程中的粒子和能量守恒/90 8.4蒸发过程被描述为燃烧波/94 8.5蒸发和Knudsen层的动态模型/98 第9章等离子物理/102 9.1Debye半径和定义/104 9.2等离子体热动力学以及静力学的一些结果/107 9.3等离子体的传递特性/118 9.4电磁波与等离子体之间的相互作用/123 9.5非平衡过程/128 9.6LTE模型中的等离子体辐射/132 0章激光光源/140 10.1CO2激光器/140 10.2固体激光器/143 10.3半导体激光器/148 10.4准分子激光器/154 1章表面处理/158 11.1激光相变硬化/158 11.2激光重熔/172 11.3激光辐照抛光/182 11.4采用重熔的方法进行表面结构制备/189 11.5合金化和弥散化/194 11.6激光熔覆/203 11.7脉冲激光沉积工艺/212 2章弯曲成形/231 12.1热弯曲/231 3章快速原型技术和快速模具制造/243 13.1激光选区烧结/243 13.2立体印制/250 13.3叠层加工技术/252 4章连接技术/255 14.1热传导焊接/255 14.2深熔焊/261 14.3激光复合焊接/266 14.4热塑性材料的激光焊接/273 14��5激光透射熔接/295 14��6钎焊/306 14.7激光微焊接/314 5章去除技术/331 15.1微观技术和纳米结构制备/331 15.2激光清洗技术/344 6章激光制孔技术/353 16.1介绍/353 16��2单脉冲制孔/355 16��3叩击制孔/360 16��4穿透制孔/365 16��5环转制孔/370 7章激光分离技术/384 17.1激光氧气切割/384 17.2熔化切割/391 17.3高速切割/398 17.4升华切割/402 17.5激光精细切割/407 8章系统技术/416 18��1过程监控/416 18.2激光材料加工的数控机床/440 9章激光测量技术/463 19.1光三角法/463 19.2干涉测量法/477 19.3光致荧光法/489 19.4共焦显微术/498 19.5光学存储介质的读取/505 19.6激光致击穿光谱学/509 附录A光学/531 A.1Fresnel公式的推导/531 A.2等离子体的介电性能/534 A.3通过复数描述电磁场/536 附录B连续体力学/539 B.1坐标系统和变形梯度/539 B.2变形/541 B.3时间导数/543 B.4Reynold的传输理论/544 B.5质量平衡/546 B.6动量平衡/546 B.7材料公式/548 B.8能量公式/551 B.9能量传输计算中几个重要数学公式的总结/554 B.10金属中的扩散/557 附录C光致蒸发/560 C.1Clausius�睠lapeyron公式/560 C.2与温度相关的蒸发焓/561 C.3速度转矩/562 附录D等离子物理/564 D.1热动力学的几个结果/564 D.2多次加载离子的概括/566 附录E文中符号和常量的意义/568 E.1公式中的符号/570 E.2物理常数/577 E.3特征数/577 E.4参考状态/578 E.5材料常数/578

编辑推荐

该书采用理论分析、公式计算以及模型推导的方法，阐述了激光材料加工过程的基本物理现象，透彻地分析了激光材料加工过程的本质，例举了激光加工技术的大量应用实例，分析了激光加工技术的未来发展趋势。这些信息来源于作者及其团队多年在激光以及激光加工领域的研究经验，应用经验，以及对激光加工技术未来的思考。

文摘

序言

光影雕琢：传统工艺的现代蜕变与未来展望 本书并非一本技术手册，不深入探讨激光器型号、光谱特性或精密光学元件的参数。它是一场穿越时空的旅程，旨在唤醒读者对“定制光”这一概念的深刻理解，并以此审视传统工艺在现代科技浪潮下的新生与蝶变。我们关注的“定制光”，不是冰冷的机器手臂与高能束流的精确演算，而是人类智慧与匠心，如何借由光线的力量，将物质世界进行前所未有的塑形与改造，从而赋予物品独特的美学价值与功能体验。 第一章：光之初语——人类与光的情感连接 在深入探讨技术之前，我们首先需要回溯人类与光最原始的羁绊。从远古时期，火焰的光芒带来了温暖与光明，驱散了黑暗的恐惧，也点燃了人类文明的火种。部落的壁画，古老的仪式，无不闪烁着光的符号，传递着生命、希望与信仰。火光映照下的剪影游戏，是孩童最早的光影启蒙；烛光摇曳的夜晚，孕育了诗人哲思的灵感。光，不仅仅是物理现象，更是情感的载体，是记忆的见证，是人类精神世界不可或缺的组成部分。 本书不聚焦于光学的物理原理，而是强调人类对光在感知、情感、艺术层面的深刻认知。我们回望古希腊哲学家对光线传播的初步猜想，但将重点放在他们对光与视觉、光与美学的哲学思考。埃及人在陵墓壁画中巧妙运用自然光影，并非为了实现某种工程上的精度，而是为了营造神圣、永恒的氛围，这是一种对光的艺术化理解。中国的灯笼节庆，元宵的灯火辉煌，既是物质的照明，更是团圆、喜庆情感的凝聚。这些都是“定制光”的萌芽——人们有意识地利用光的特性来表达情感、创造氛围、承载意义。 第二章：匠心之光——手工技艺的光影魔法 在工业革命的巨浪席卷全球之前，人类的生产力主要依赖于手工技艺。在这些古老的手工领域，光影扮演着至关重要的角色，尽管当时的工匠们可能并未用“定制光”来命名这一过程。 以传统的木雕、石雕为例。一位技艺精湛的雕刻师，他的眼睛捕捉的不仅是木纹的走向，石料的质地，更是光线在物体表面的流动。他懂得如何在雕刻时考虑光照的方向，预判光线如何在转角处形成阴影，如何在凹陷处汇聚光芒，从而让作品呈现出立体感、生命力与艺术感染力。一件精心雕琢的佛像，其面部表情的微妙之处，身体线条的流畅起伏，无不经过匠人对光影的细致打磨。光线不是简单地照亮作品，而是被匠人“定制”用来塑造作品的灵魂。 再如中国的漆器工艺。经历繁复的打磨、上色、描金等过程，最终完成的漆器，其温润的光泽，深邃的色彩，正是光线在其光滑表面巧妙反射的结果。工匠们通过对漆层厚度、抛光程度的控制，以及描金、彩绘等技法的运用，实现了对光线反射效果的“定制”。一件唐三彩的釉色，在不同光线下呈现出迷人的变化，正是古代匠人对釉料配方和烧制火候精妙控制的体现，这种控制的最终目的，就是为了让釉面在光照下呈现出最美的色彩与光泽。 我们还探讨丝绸的织造。古代织锦的纹样，往往通过不同捻度、不同光泽的丝线组合来实现。当光线照射在织锦上，不同丝线对光的反射和吸收率不同，从而在视觉上呈现出丰富的层次感和华丽的图案。这种“光泽的纹理”，并非偶然，而是织工们根据对丝线特性的了解，有意识地组合，以达到“织就光华”的效果。 这些例子都说明，“定制光”并非现代科技的专利，而是深深植根于人类的传统工艺之中。这里的“定制”，体现在工匠们对自然光线变化的敏锐观察，对材料光学特性的深刻理解，以及对作品最终视觉呈现的精准把握。他们用手中的工具，借由对光线的“理解”与“引导”，赋予了平凡的材料以非凡的艺术生命。 第三章：现代之光——理性与感性的交融 进入现代社会，科技的飞速发展，尤其是光学技术的进步，为“定制光”赋予了前所未有的广度和深度。然而，本书并不专注于介绍激光设备的具体参数或精密加工流程。我们的视角更侧重于，当理性、精确的光束被引入到传统工艺领域，所产生的“理性与感性的交融”。 想象一下，传统的手工刺绣，耗时耗力，图案的精细度受限于绣工的手法。当引入精确的光学投影技术，可以在布料上勾勒出极为复杂的纹样，并能准确指示刺绣的针法和方向。这并非取代了绣工的技艺，而是将绣工从繁琐的定位和构图工作中解放出来，让他们能够更专注于针线的艺术表现，将作品的“情感”部分发挥到极致。光线在此，成为了一种“辅助感性的工具”，它负责精准的“形”，而绣工则负责传递“神”。 再比如，陶瓷的釉面装饰。古代陶瓷匠人通过对釉料的配比和烧制温度的控制来获得色彩和光泽。现代技术可以通过高精度的激光扫描，在陶瓷表面进行微雕，然后根据需要，通过特定的激发方式，使刻画出的纹路产生特定的色彩或荧光效果。这里的“定制光”，不再是模糊的光影变化，而是可控的、可重复的、可编程的“光色定制”。但最终，一件带有独特光泽纹理的陶瓷作品，其美感依然需要观者用感性的眼光去品味。 我们还审视在建筑设计中的应用。曾经，建筑师们依靠手绘和模型来展现设计理念，光线只是一个被动的环境因素。如今，通过三维建模和渲染技术，我们可以精确模拟不同时间、不同角度的光线照射效果，从而在设计初期就“定制”建筑的光影体验。例如，在设计博物馆时，可以利用光线来突出展品的细节，引导观众的视线，营造特定的观赏氛围。这种“光影设计”的精确性，使得建筑不再仅仅是物理空间，更是一个能够与光线互动的“生命体”。 本书强调的是，即使在最尖端的光学应用中，最终的目的依然是为了实现某种“定制”的视觉或感官体验。这种体验，既包含了技术带来的精确与新颖，也离不开人类对美学、对情感的追求。这里的“定制光”，意味着我们可以对光进行前所未有的控制，以实现之前难以想象的设计效果，但这种控制的终点，依然是服务于人类的感知与情感。 第四章：未来的光——超越物质的想象空间 展望未来，“定制光”的边界将被无限拓展。我们不再仅仅满足于用光来塑形或装饰物质，而是将光本身作为一种媒介，一种语言，去创造全新的体验。 设想一下，在教育领域，通过全息投影技术，可以将历史场景、科学原理生动地“呈现”在学生面前。这些“光影构建”的虚拟世界，能够让学习者身临其境，以前所未有的方式理解抽象的概念。这种“教育之光”，是知识的载体，更是激发学习兴趣的火花。 在艺术创作领域，艺术家们可能不再局限于画布或雕塑，而是将整个空间作为画布，利用可编程的光线，创造出流动的、动态的、能够与观众互动的艺术装置。这些“动态光影艺术”，将模糊现实与虚拟的界限，带来前所未有的沉浸式体验。 甚至在个人生活领域，“定制光”也将渗透其中。想象一下，家中的灯光可以根据你的心情、你的活动、甚至你的健康状况进行自动调节。清晨，柔和的光线唤醒你；傍晚，温馨的光线伴你放松；阅读时，专注的光线提供舒适照明。这种“生活之光”，是将科技的便利与个体的情感需求完美结合。 本书认为，未来的“定制光”，其核心在于“个性化”与“智能化”。它将更加关注每一个体的独特需求，并能够通过精密的算法和强大的光控技术，提供高度定制化的光影解决方案。这里的“定制”，将不再仅仅是形状或色彩的定制，更是体验、是情感、是知识的“光能定制”。 结语：光语者——重拾对光的敬畏与热爱 《光影雕琢》并非一本关于激光器的技术指南，它是一本关于人类与光的故事集。我们穿越古今，审视了光线在人类文明进程中扮演的角色，从远古的敬畏，到匠人的巧思，再到现代的精准控制，最终展望未来无限的可能性。 我们希望通过这本书，唤醒读者内心深处对光的感知与热爱。光，是宇宙的语言，是生命的源泉，也是艺术的灵魂。理解“定制光”的意义，并非为了掌握某种高深的科学技术，而是为了更好地运用光，去创造更美好的生活，去表达更深刻的情感，去拓展更广阔的想象空间。 每一次阳光的洒落，每一次烛火的摇曳，每一次屏幕的光芒，都在无声地诉说着“定制光”的魅力。让我们成为更好的“光语者”，用智慧与匠心，去雕琢属于我们自己的光影世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，深邃的蓝色封面上，一道锐利的激光束如同艺术家的笔触，勾勒出复杂精密的几何图形，仿佛预示着书中内容的无限可能。我是一名刚接触光电领域的在读研究生，一直对激光技术在现代制造中的应用充满好奇，尤其是在精密加工和新材料开发方面。我的导师曾向我推荐过一些基础的激光原理书籍，但总觉得在实际应用层面，缺少一些更具操作性和前瞻性的指导。我希望这本书能够填补我知识体系中的这一空白，让我能够更清晰地理解激光是如何从实验室里的一个概念，一步步转化为影响我们日常生活方方面面的先进制造工具的。我特别关注书中会不会涉及一些最新的激光器类型，比如超快激光在微纳加工上的突破，以及它们在生物医学、航空航天等高精尖领域的应用案例。如果书中能有一些图示和案例分析，那就再好不过了，这对于我这样一个喜欢通过实践来学习的人来说，会非常有帮助。当然，我也不排斥对激光安全性、环保性等方面的讨论，毕竟任何先进技术的发展都离不开对社会责任的考量。总而言之，我对这本书充满了期待，希望它能成为我学习道路上的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

我是一名有着十年经验的机械工程师，主要负责精密模具的设计与制造。近些年，随着市场对产品精度要求的不断提高，以及传统加工方法的局限性显现，我越来越感觉到引入更先进的加工技术势在必行。激光加工，特别是它在三维打印和微细切割方面的潜力，让我颇为心动。我一直在寻找一本能够系统性介绍激光在不同制造场景下应用的专业书籍，希望能从中学习到激光加工的工艺参数选择、设备集成、质量控制以及与现有生产流程的兼容性等方面的知识。我希望这本书能够提供一些实用的指导，例如如何根据不同的材料特性和加工需求，选择最合适的激光器类型和加工参数，以及如何通过优化工艺流程来提高加工效率和产品质量。此外，我也对激光在自动化生产线中的应用，以及如何与机器人技术协同工作以实现智能化制造等内容感兴趣。这本书的标题《定制光:激光制造技术:laser application technology》给我一种很强的吸引力，它暗示了激光技术在实现个性化、定制化生产方面的强大能力。如果书中能够包含一些实际的工程案例，分析其技术难点和解决方案，那将是对我工作极有价值的参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一名材料科学的研究者，我一直密切关注着激光技术对新材料开发和性能优化的影响。从材料的制备、改性到性能表征，激光都扮演着越来越重要的角色。我希望这本书能够深入探讨激光在材料领域的一些前沿应用，比如利用激光进行纳米材料的合成与修饰，通过激光退火等手段调控材料的微观结构和宏观性能，以及激光诱导的材料相变和表面处理技术。我对书中会不会详细介绍不同激光波长、能量密度和脉冲宽度对材料性能的影响机制感兴趣。如果书中能提供一些关于如何利用激光实现材料的精确功能化，比如制备具有特定光学、电学或磁学特性的薄膜或涂层，以及激光在新型能源材料（如太阳能电池、锂电池电极材料）和生物医用材料（如生物支架、药物载体）开发中的应用实例，那我将会非常欣喜。此外，我也希望了解激光在材料的无损检测和失效分析方面的应用，这对于深入理解材料的行为至 দুর্ঘটনা原因非常有帮助。这本书的标题“定制光”让我联想到，激光是否能像一支“光之笔”，精准地雕刻出我们想要的材料特性。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在光学仪器行业工作的工程师，主要负责光学元件的精密加工和检测。在我们的日常工作中，激光以其高强度、高方向性和单色性，在光学元件的抛光、刻蚀、镀膜以及测量等方面发挥着至关重要的作用。我一直在寻找一本能够系统性梳理激光在光学精密加工中应用的专业书籍，希望能够深入理解不同激光光源（如CO2激光、光纤激光、紫外激光）在不同光学材料（如玻璃、晶体、塑料）上的加工特性和优化策略。我特别关注书中会不会详细介绍激光加工参数（如功率、频率、扫描速度、光斑尺寸）对加工结果（如表面粗糙度、形貌、光学性能）的影响规律，以及如何通过工艺控制来达到微米级甚至纳米级的加工精度。此外，我也对激光在光学元件的表面改性（如减反射、增透）和缺陷修复方面的应用感兴趣。如果书中能提供一些关于激光加工质量评估和在线监测的方法，以及相关的行业标准和规范，那将对我的工作有直接的指导意义。这本书的副标题“laser application technology”让我相信，它会是一本内容扎实、紧贴实际应用的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对前沿科技充满热情的科技爱好者，尤其对那些能够改变我们生活方式的颠覆性技术情有独钟。激光制造技术无疑是其中之一。我常常在科幻电影或新闻报道中看到关于激光切割、3D打印等技术的片段，对它们所展现出的高效、精确和无限的可能性感到震撼。我希望这本书能够以一种相对易懂的方式，向我介绍激光制造技术的核心原理，以及它在各个领域的广泛应用。我希望它能像一位耐心细致的向导，带领我探索这个神奇的“光之制造”世界。我特别关注书中会不会解释清楚，为什么激光能够实现如此精密的加工，它的能量是如何被控制和聚焦的。我也希望能看到一些具体的应用案例，比如激光如何在珠宝制造、汽车零部件生产、甚至是日常生活用品的制作中发挥作用。如果书中能够穿插一些生动有趣的例子，或者用比喻的方式来解释复杂的概念，那将会非常吸引我。我希望读完这本书后，能够对激光制造技术有一个整体的认识，并能够自豪地和朋友们谈论这项令人兴奋的技术。