1960年，美國的梅曼(Maiman)首先在實驗室用紅寶石晶體獲得了激光輸出，此后，激光器件和技術(shù)獲得了突飛猛進的發(fā)展，相繼出現(xiàn)了種類繁多的激光器，不同種類激光器件的大量涌現(xiàn)，使激光技術(shù)滿足了不同行業(yè)的需要。激光標(biāo)記、激光切割、激光熱處理、激光打孔、激光焊接、激光測量等激光加工技術(shù)在汽車工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并以其加工應(yīng)用范圍廣、工藝靈活多樣、加工精度高、質(zhì)量好、生產(chǎn)清潔、易實現(xiàn)自動化、柔性化和智能化等優(yōu)點正逐步取代傳統(tǒng)的加工方法。汽車工業(yè)是一個需要大量加工和測試的生產(chǎn)型產(chǎn)業(yè)，也是激光技術(shù)應(yīng)用最廣泛的行業(yè)之一，在汽車工業(yè)向安全、舒適、節(jié)能和環(huán)保方向發(fā)展時，大規(guī)模激光技術(shù)的應(yīng)用就顯得更加迫切。 激光標(biāo)記是激光加工領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的激光技術(shù)之一，激光打標(biāo)技術(shù)是當(dāng)代高科技激光技術(shù)和計算機技術(shù)的結(jié)晶產(chǎn)品，幾乎可以在所有材料上標(biāo)記，與傳統(tǒng)的機械刻劃等方式相比，激光打標(biāo)技術(shù)具有成本低、靈活性高的特點，由于采用計算機系統(tǒng)控制，其適用范圍更廣。激光打標(biāo)利用聲光Q開關(guān)將波長為1064nm的激光束調(diào)制成高峰值功率、高重復(fù)頻率的脈沖激光后，經(jīng)過響應(yīng)速度極快的X-Y振鏡掃描器，由光學(xué)系統(tǒng)聚焦到工件表面。功率密度極高的激光束使工件表面熔融汽化形成標(biāo)記。所需標(biāo)刻的圖案由計算機編排且實時監(jiān)控，使激光束按計算機設(shè)計的圖案掃描，可迅速準(zhǔn)確地完成所見即所得的打標(biāo)工作。 激光作用于工件表面所產(chǎn)生標(biāo)記的牢固永久性是其突出特點，所以激光標(biāo)記系統(tǒng)可對大批量生產(chǎn)的工件實行產(chǎn)品單個識別編號，再以條行碼或者二維碼陣列標(biāo)在產(chǎn)品上，可極為有效地幫助實行生產(chǎn)工序控制、質(zhì)量控制以及防止假冒產(chǎn)品，常用來在汽車發(fā)動機上制作標(biāo)識和商標(biāo)。激光打標(biāo)時與工件不接觸，對工件表面不產(chǎn)生任何機械形變，高速打標(biāo)可在生產(chǎn)線上實現(xiàn)在線實時打標(biāo)，這種特性特別適合汽車工業(yè)中的大規(guī)模的應(yīng)用，可以用于汽車零部件的高精度、快速刻劃標(biāo)記。針對汽車工業(yè)流水線生產(chǎn)的特點，國內(nèi)有些廠商都開發(fā)出了適合汽車工業(yè)使用的專用打標(biāo)系統(tǒng)，特別適合在汽車生產(chǎn)線上使用。 激光熱處理是利用高功率密度的激光束對金屬進行表面處理的方法，它可以對材料實現(xiàn)相變硬化(或稱做表面淬火、表面非晶化、表面重熔粹火)、表面合金化等表面改性處理，產(chǎn)生用其它表面淬火達不到的表面成分、組織、性能的改變。其基本原理是用高能激光束(能量密度為103-105W/CM2)對工件表面進行掃描，被掃描的部分材料表面急驟升溫到相變溫度，激光束離開后，被加熱的部分又很快通過母體冷卻而形成自淬火，其淬火部分呈超細化的結(jié)構(gòu)組織，硬度比淬火前提高約2.5倍，并得到0.2~1MM的淬火層深，從而提高工件的耐磨性能3～5倍。 激光束能量密度高，加熱及冷卻速度快，淬火處理后硬度極高，仍保持原有尺寸精度和粗糙度，以及激光束的強度、大小易于用電子自動控制等諸多優(yōu)點，因而可用該系統(tǒng)對汽車汽缸、活塞環(huán)、輪軸等關(guān)鍵零件進行激光淬火處理，以大幅度提高其使用性能，在經(jīng)激光熱處理后，不必再進行后處理，可直接送到裝配線上安裝。北京切諾基吉普車公司就建立了年處理約3萬臺汽車發(fā)動機的二氧化碳激光熱處理生產(chǎn)線。北京內(nèi)燃機及首都汽車公司、長春第一汽車制造廠等大型企業(yè)都有自己的激光熱處理生產(chǎn)線。美國的TANI，G.F.BENEDICT等人以及西屋電器公司、尼桑汽車公司、日立公司等也都申請了齒輪激光熱處理工藝的多項專利。美國通用汽車公司率先采用激光熱處理技術(shù)直接硬化缸體內(nèi)壁，取得良好效果，德國大眾、意大利菲亞特、日本豐田等一系列名車廠家都相繼將這一技術(shù)引入汽車生產(chǎn)線，大大提高了發(fā)動機缸體的耐磨性，同時改善了缸體與活塞環(huán)的配付性，使活塞環(huán)的磨損同樣減? ? 汽缸是在高溫和具有腐蝕性的燃氣中進行工作的，它與活塞保持約196000帕的接觸壓力，并要承受活塞環(huán)10M/S左右的往復(fù)運動，容易磨損、竄氣、使發(fā)動機功率不降、油耗增加、壽命縮短。活塞環(huán)、輪軸等關(guān)鍵件過去采用鍍硬鉻或噴鉬來提高硬度。如利用激光束把這些零件的外表面（深度可根據(jù)需要自動調(diào)整、控制）加熱到相變點以上，發(fā)生奧氏體化后，以不出貝化體和珠光體的臨界冷卻速度以上迅速冷卻，便產(chǎn)生馬氏體轉(zhuǎn)化而硬化。當(dāng)激光停止照射后，通過熱傳導(dǎo)的自身冷卻而淬火，其表面硬度可超過HRC60，而獲得滿意的效果。 激光切割是利用高能激光束照射在工件表面,使被照射到的區(qū)域局部熔化，汽化或相變，從而達到切割目的。激光束經(jīng)專用光學(xué)系統(tǒng)聚焦后能量密度極高，能夠燒熔一些硬度很高的材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石等，可完成常規(guī)機械加工難以實現(xiàn)的任務(wù)。激光加工屬非接觸式加工，對工件本身無機械沖擊力，工件不宜變形，熱影響區(qū)小，工件內(nèi)部不易產(chǎn)生殘余熱應(yīng)力，這對精密零件的切割更具優(yōu)勢：激光束的能量和軌跡易于實現(xiàn)精密控制，因而能完成精密復(fù)雜的切割。 激光打孔效率很高，僅在千分之一秒左右時間內(nèi)就能完成一個孔的加工，并對打孔周圍的氧化、變形、熱影響區(qū)域很小，不需后處理工序，不僅如此，它還可在工件移動過程中進行打孔，因而易于加工自動化；也可以在各種材料的零件上加工各種直徑和深度的孔，如發(fā)動機的燃油噴嘴、散熱孔、儀表盤上的各種孔、液壓制動器中的細長油孔等，孔徑可以小到0.1-0.13CM 。當(dāng)加工“全陶瓷發(fā)動機”中的碳化硅或氮化硅等高硬度（相當(dāng)于鋼玉）、高熔點（2690度）的脆性陶瓷件時，可采用多次重復(fù)打孔的辦法，使孔的深徑比達到25以上，這是通常加工方法無法辦到的。此外，激光打孔過程為非接觸加工過程，加工出來的工件表面清潔（原材料在加工時已被氣化）、沒有污染，同時省去了機加工過程中所造成的鉛頭斷裂、磨損、更換等麻煩。激光打孔這一高效率的高新技術(shù)正以巨大的魅力吸引著不少汽車生產(chǎn)廠家。 激光具有良好的單色性、方向性、相干性和聚集性能，非常適合焊接加工，由激光電源控制和泵浦脈沖氙燈，使諧振腔產(chǎn)生一定功率和能量的脈沖激光束，經(jīng)過擴束聚焦等光學(xué)系統(tǒng)照射被焊工件，使其熔融而達到焊接目的。激光焊接工藝能夠向工件傳輸高于10KW/MM2的能量密度，因此能夠形成深寬比較大的、小孔狀的熔深。激光焊接通過輻射吸收產(chǎn)生液態(tài)熔池，并使之長到理想尺寸，然后沿固體界面移動熔池，消除被焊機構(gòu)件間的初始縫隙，形成高質(zhì)量焊縫。依維柯汽車變速箱就采用了激光焊接齒輪生產(chǎn)線，年產(chǎn)20余萬件。 采用激光焊接可以給汽車制造業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益，如車身裝配中的大量點焊，把兩個焊頭夾在工件邊緣上進行焊接，凸緣寬度需要16MM，而激光焊接是單邊焊接，只需要5MM，把點焊改為激光焊，每輛車就可以節(jié)省鋼材40KG。用傳統(tǒng)點焊焊接兩片0.8MM的鋼板沖壓件，平均是20點/MIN，焊距是25MM，即速度為0.5M/MIN，用激光焊速度可以達到5M/MIN以上。采用激光焊接技術(shù)，不僅降低成本，還大大提高了生產(chǎn)效率。目前，一套千瓦級的激光加工機器人系統(tǒng)只要幾十萬美元，新型激光器的安全性和可靠性也得到了保證，其故障停機率僅2%，防護措施也極為可靠。激光焊接時需要工件接觸面緊密吻合，這在工藝上是不容易實現(xiàn)的，但目前先進的夾持方法和適合激光焊接的凸緣設(shè)計使這一問題得到了解決，激光焊接技術(shù)的逐漸成熟使得各大汽車廠商無一例外的將激光焊接應(yīng)用到了汽車生產(chǎn)線上。 激光發(fā)散角小，方向性好，因此其測量精度非常高，通過精密激光測量設(shè)備，可以將零部件與模型比較，對經(jīng)過修理或修改的零部件與原來的相比較，或在零部件的設(shè)計改變后迅速修改刀具或模具。在汽車零部件生產(chǎn)中，激光測量可以快速和非常精確地檢測部件地尺寸與設(shè)計尺寸完全一致。而且，激光測量儀器可以快速將一個零部件或物理模型轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化信息，可以用各種方法處理并同其它文件進行比較。激光計量、檢測技術(shù)可用于零件的粗糙度測量、汽缸內(nèi)孔的精密測量、活塞熱變形測量以及復(fù)合材料零件、輪胎等的內(nèi)部無損檢測。激光在線厚度測量系統(tǒng)采用了激光位移傳感器,利用電荷耦合器件實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。可以測量板材準(zhǔn)確的厚度和寬度值,并實時顯示被測物輪廓曲線。有關(guān)科研院所和南京依維柯汽車有限公司車身廠共同承擔(dān)的國家“863”高科技項目“依維柯車身三維激光視覺檢測系統(tǒng)”日前研制成功，這標(biāo)志著我國第一套用于整車檢測的激光三維尺寸自動測量系統(tǒng)已經(jīng)誕生，其性能指標(biāo)已達國際先進水平，國外汽車行業(yè)將激光視覺檢測技術(shù)用于汽車車身的檢測與控制，可有效提高汽車車身的焊接質(zhì)量。在汽車輪胎生產(chǎn)中，也可使用激光橡膠在線檢測系統(tǒng)，有效提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 激光技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)成為一門綜合性科學(xué)，激光加工和計算機數(shù)控有機結(jié)合，利用CAD等相關(guān)技術(shù)，進行激光快速成型，可以突破傳統(tǒng)的設(shè)計和制造模式，可以大大改觀汽車制造業(yè)的面貌，汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場獲得更大的主動權(quán)。新世紀(jì)，汽車工業(yè)將逐漸成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，面對廣闊的市場，激光技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用無疑會給汽車工業(yè)帶來革命性的影響，對于激光產(chǎn)品提供商來說，同樣是一種難得的機遇，也必然會推動激光技術(shù)的進一步發(fā)展。