鉆孔、切割、焊接以及淬火，是加工金屬材料時最常用的操作。自從引進了激光后，在加工的強度、質量以及范圍等方面開創(chuàng)了全新的局面。除了金屬材料外，激光還能加工許多非金屬材料。 激光鉆孔機在激光鉆孔機問世之前，對各種機械零件鉆孔靠的是電動鉆孔機或沖床。但機械鉆孔不僅效率低，而且鉆出的孔洞表面不夠光潔。激光鉆孔的原理，是利用激光束聚集使金屬表面焦點溫度迅速上升，溫升可達每秒l00萬度。當熱量尚未發(fā)散之前，光束就燒熔金屬，直至汽化，留下一個個小孔。激光鉆孔不受加工材料的硬度和脆性的限制，而且鉆孔速度異常快，快到可以在幾千分之一秒，乃至幾百萬分之一秒內鉆出小孔。

       比如，如果需要在金屬薄板上鉆出幾百個連人眼都難以察覺出來的微孔，用電動鉆孔機顯然是不能勝任的，但用激光鉆孔機卻能在1～2秒鐘內全部完成。如果用放大鏡對這些微孔作一番細查的話，可發(fā)現(xiàn)微孔面十分整齊光潔。

       激光鉆孔還可用來加工手表鉆石。它每秒鐘可鉆 20～30個孔，比機械加工效率高幾百倍，而且質量高。同時，激光鉆孔與下面我們就要講到的激光切割一樣，加工過程是非接觸式的，即不像機械加工那樣靠鋼鉆頭逐漸鉆透金屬材料。因此，激光操作可以在自動化連續(xù)加工，或者在超凈、真空的特殊環(huán)境中發(fā)揮作用。

       激光切割知道了激光鉆孔的原理，就容易理解激光為什么可以切割金屬材料了：只要移動工件或者移動激光束，使鉆出的孔洞連邊成線，就自然能將材料切割下來了。而且，不論是什么樣的材料，如鋼板、鈦板、陶瓷、石英、橡膠、塑料、皮革、化纖、木材等，激光都如一柄削鐵如泥，削木如灰的光劍，而且，切割的邊緣非常光潔。 

       激光焊接機激光之所以能用來焊接，是因為它的功率密度很高。所謂功率密度高，是指在每平方厘米面積上能集中極高的能量。激光的功率密度有多高呢？我們可以作個比較：工廠里通常用于焊接的乙炔火焰能將兩塊鋼板焊在一起，這種火焰的功率密度可以達到每平方厘米1000瓦；氬弧焊設備的功率密度還要高，可以達到每平方厘米10000瓦。但這兩種焊接火焰根本無法與激光相比，因為激光的功率密度要比它們高出千萬倍。這樣高的功率密度不僅可以焊接一般的金屬材料，還可以焊接又硬又脆的陶瓷。

       激光淬火傳統(tǒng)的淬火方法十分簡單，先將刀刃燒紅，然后驟然浸到冷水里，經(jīng)過這一熱一冷的處理，刀刃的硬度就大為提高。不過，這樣淬火顯然不太方便，效果也不一定理想。

       激光淬火，是用激光掃描刀具或零件上需要淬火的部位，使被掃描區(qū)域的溫度升高，而未被掃描到的部位仍維持常溫。由于金屬散熱快，激光束剛掃過，這部位的溫度就急驟下降。降溫越快，硬度也就越高。如果再對掃描過的部位噴速冷劑，就能獲得遠比普通淬火要理想得多的硬度。