基于冻结浆料的分层实体制造方法在多孔陶瓷3D打印领域具有应用潜力。为了研究冻结陶瓷浆料的激光切割过程，建立了CO₂激光面热源热传导数学模型，采用COMSOL有限元仿真模拟激光扫描加热过程，以纯冰为理想材料，结合实验研究建立激光切割深度数学模型。结果表明，冻结陶瓷浆料的激光切割过程与传统非金属材料相似，“V”字形的气化切割区深度随激光能量密度的增大而增大；由于陶瓷颗粒的吸热和散射作用，在冻结陶瓷浆料切割区下方存在热影响过渡区，实际切割深度与纯冰激光切割理论深度存在差异，在理论模型中引入材料特性相关修正系数后可较好地符合实际切割规律，为冻结陶瓷浆料激光切割工艺参数选择提供了参考。

为了减小激光切割碳纤维复合材料热影响区的宽度，采用响应曲面法的Box-Behnken试验设计，以激光入口处的热影响区宽度为响应，建立了激光入口处热影响区宽度的回归方程。研究了激光功率、扫描速度、辅助气体压力、焦点位置等因素以及其交互作用对响应的影响。根据回归方程和实际的切割效果优化了工艺参数。试验结果表明，激光入口处热影响区宽度影响因素的重要程度依次为激光功率、扫描速度、焦点位置、辅助气体压力。最佳工艺参数为激光功率170 W、扫描速度1.5 m/min、辅助气体压力为0.6 MPa，焦点置于试件上表面。对最佳工艺参数进行试验验证，结果表明，激光入口处热影响区宽度为486.13 μm，回归方程的预测平均误差为5.3%。

针对紫外激光切割柔性覆铜板时出现焦黑碳化、过熔及过多能量损耗等问题，采用355 nm紫外纳秒激光切割机对49 μm厚聚酰亚胺双面无胶柔性覆铜板进行激光切割实验，通过预切割遍历参数以验证切割覆铜板的最小能量——临界切割能量。在此基础上，研究了切割参数对柔性覆铜板表面形貌、截面形貌、碳化程度、刻缝宽度以及表面和截面成分变化的影响。实验结果表明：激光切割速度、切割功率和重复切割次数对柔性覆铜板的切割质量具有重要影响，提升切割速度、保持适中的切割功率、降低重复切割次数能够获得切口光滑且无积碳的高质量、低功耗切割效果。由以上结果可得出本实验条件下的最佳工艺参数：切割速度为2000 mm/s，切割功率为12 W，重复切割次数为70次。本实验研究结果为实现柔性覆铜板的高质量、低能耗激光切割提供了工艺依据，而且该切割工艺可适用于柔性电路板、聚酰亚胺覆盖膜及补强板等通过激光切割成形的材料。

本文研究了18 mm厚316L不锈钢激光切割重铸层宏微观成形特征，基于扫描电镜和电子背散射衍射仪，分析了重铸层表面和截面晶粒的形态和尺寸。结果表明：重铸层表面的Fe元素少量蒸发，从上部到下部重铸层表面由紊流向层流转变，厚度逐渐增大，组织呈现为分层的针状晶形态；对于晶体取向，切缝顶部晶粒的外延生长比例低于底部，前者生长方向的随机分布由熔体紊流引起，后者的外延生长由熔体层流引起；母材中的γ相为等轴晶形态，δ相呈带状分布；重铸层中γ相的晶粒形态不规则，粗化至母材的2倍左右，而δ相则弥散分布，细化至母材中δ相尺寸的1/6~1/2；组织转变的原因是激光切割过程中极大的温度梯度大幅缩短了δ相形成温度的持续时间，同时，熔体扰动促使δ相弥散分布。

在纺织服装领域, 传统纺织服装工艺虽做工良好, 但在大批量生产时, 无法满足人们的需要。在此基础上, 激光加工技术出现后便在纺织服装领域得到广泛的应用, 其具有加工精度高、自动化程度高等优点。目前存在的激光加工技术主要有激光裁剪与切割、激光雕刻、激光焊接及其他激光加工技术。对纺织服装领域的激光加工技术进行简要介绍并对其研究现状进行总结, 对激光加工技术在纺织服装领域的发展及趋势进行展望。

镍基合金是一种重要的航天航空材料，所以研究激光切割镍基合金的工艺参数对航天航空制造业有重要的价值。首先，采用正交试验法进行激光切割镍基合金，评估不同工艺参数的切割质量，直观分析优化工艺参数，得出优化值为80.175。然后，采用反馈式神经网络对切割质量进行训练拟合，预测17、18号样本的切割质量，误差百分比分别为3.14%、2.20%。最后，以此预测模型为基础，进行遗传算法的极值寻优，通过概率为0.4的交叉操作和概率为0.2的变异操作寻找种群范围内最优适应度值及对应变量值，此迭代进化过程为100次，得出的理论评分为89.076，验证试验得出的实际评分为89.150，误差仅为0.074。相比正交法直观分析优化，该方法只做少量试验样本，就可以快速找到最优工艺参数。

包含多重嵌套轮廓线的空移路径规划是开发激光切割系统的主要问题之一，在满足嵌套图形由内到外的激光切割工艺要求下，提出启发式排序和网格排序算法，实现优化排序。首先通过射线法，判断多重嵌套轮廓线的位置关系；然后采用最佳适应度优先的启发式排序算法，将空移距离、轮廓线的面积作为评价指标，分别赋值权重得到总体适应度，选择适应度高的轮廓线作为下一个切割图形；最后，为了满足不同应用场景，提出另外一种网格排序方法，根据轮廓线控制点的疏密程度，基于层次聚类算法划分网格，按照规则的路线遍历网格，依次确定定位到每个网格中的轮廓线。仿真与试验结果表明，相比于智能优化排序算法，启发式排序和网格排序在满足激光切割工艺要求的前提下，不仅可以有效缩短空移路径，还大大减少了计算时间，显著提高激光切割效率和质量。

为了研究266nm紫外固体激光切割碳纤维增强复合材料（CFRP）的工艺规律, 采用单因素实验法、正交实验法和多元线性回归分析法, 进行了266nm紫外固体激光切割CFRP的实验研究, 得出了激光脉冲能量、扫描速率对切缝宽度和热影响区宽度的影响规律。结果表明, 切缝宽度和热影响区宽度随激光脉冲能量的增大而增大, 随扫描速率的增大而减小; 实验中最小热影响区宽度为82μm, 最小切缝宽度为50μm; 激光扫描速率对切缝宽度影响的显著性水平更高, 而激光脉冲能量对热影响区宽度影响的显著性水平更高; 所获得的经验公式能够定量描述切缝宽度、热影响区宽度与激光脉冲能量、扫描速率之间的关系。本研究对266nm紫外固体激光切割CFRP的应用具有一定的参考意义。