激光表面处理采用大功率密度的激光束、以非接触性的方式加热材料表面,借助于材料表面本身传导冷却,来实现其表面改性的工艺方法。

   激光表面热处理按照处理过程中因为采用的工艺方式不同或者采用相同的工艺方式中因参数的大小不同而产生不同的组织性能，可分为多种处理工艺，包括激光相变硬化（激光淬火）、激光表面熔凝、激光表面合金化、激光表面熔覆、激光表面冲击等，这些表面处理方法都利用了激光的高亮度、高方向性、高单色性和高相干性综合优异性能。

                                                                                    
                                                                                                      激光表面淬火（或加热）
     

闭环温度控制激光热处理系统，利用闭环控制原理，以高功率激光能量作为热源对目标进行加热，通过红外温度检测仪检测加热目标的温度，实时反馈至温度控制器进行对比处理，将信号反馈给激光器，激光器根据信号处理，实时调整输出功率，从而达到控制加热目标的温度的目的，即可以通过精密控温技术达到恒温控制的目的。

                                                                      
                                                                                                           闭环温度控制器原理

闭环温度控制系统主要包括：

1)   激光器：作为加热热源，1-10kW，根据需要

2)   激光加工镜头：激光光斑处理模块，如：激光淬火头，可将光斑匀化整形为所需要的的大小，如：圆光斑、方光斑、条形光斑，也可以根据需要设计成光斑可调的形式（手动、自动可调）。须具备激光分光模块，用于同轴温度检测仪的分光处理

激光整形处理原理

激光整形匀化镜：将高斯激光整形为长方形平顶光斑

3)   红外温度检测仪：用于检测加热目标的实时温度，根据精度及量程要求选型，包括单双色高低温检测仪。200-3000℃

4)   可编程控制处理器：采用PID算法的可编程控制器，具有极其快速的响应速度，单色仪器响应时间最高为40μs ，双色仪器响应时间最高为80μs ，内置或外置的PID控制器具有100μs的采样能力，整套系统可以快速地对激光功率进行闭环控制，同时也可以对复杂几何形状的工件做出响应。

5)   监控软件：上位机监控软件，可实时监控。

系统优势：

Ø  激光加工专用测温单元

Ø  内置PID功能或可选配PID控制器（100μS采样时间）

Ø  超高测量频率25kHz

Ø  可脱离电脑独立运行，直接控制激光发生器

Ø  紧凑嵌入式，便于集成现有系统

Ø  独特的光学系统设计

n  可以实现与激光光路同轴

n  亦可以灵活进行旁轴车辆

Ø  软件记录时间最快50μS

Ø  激光加工过程实时温度曲线，实时控制激光功率，避免工件过热

该系统可广泛应用于金属、非金属的激光加热，如高精度激光淬火、碳纤维激光恒温加热、塑料激光加热、真空激光恒温加热、热塑性复合材料激光原位固化、自动纤维铺放（AFP）、激光辅助胶带铺放（LATP）、激光辅助纤维缠绕（LATW）等方面。

激光辅助胶带铺放（LATP）