模具表面處理一直是機械加工領(lǐng)域中所重視的問題。隨著新技術(shù)新工藝的發(fā)展，有許多傳統(tǒng)的處理方式已不太適用。對形狀復(fù)雜的模具，最理想的表面處理方式是用激光進行，它幾乎不變形，表面硬度比常規(guī)處理方式的硬度高，并且更耐磨，使用壽命更長。
1) 激光相變硬化
激光相變硬化又稱激光淬火。由于激光淬火時冷卻速度遠遠超過常規(guī)淬火冷卻速度，從而可以獲得極細的馬氏體組織。激光相變硬化的優(yōu)點為硬度較常規(guī)淬火高、變形小、可實現(xiàn)表面薄層和局部淬火，不影響基材的機械性能等。
2) 激光沖擊強化
激光沖擊強化是高功率密度、短脈沖的激光束與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的強沖擊波來改變材料表面物理及機械性能的技術(shù)。在激光沖擊過程中，由于激光誘導產(chǎn)生的沖擊波峰值應(yīng)力大于材料的動態(tài)屈服應(yīng)力，從而使材料產(chǎn)生密集、均勻以及穩(wěn)定的位錯結(jié)構(gòu)，使金屬表面發(fā)生塑性變形，并形成較深殘余壓應(yīng)力，從而提高金屬零件的強度、耐磨性、耐腐蝕性和疲勞壽命。其主要優(yōu)點為：沖擊壓力高，強化深度達到傳統(tǒng)的噴丸強化深度4～8倍；能夠加工傳統(tǒng)工藝不能處理的部位，如小槽、小孔以及輪廓線之類；激光沖擊強化后的金屬表面不產(chǎn)生畸變和機械損傷，無熱應(yīng)力損傷，不會引起相變等。
3) 激光合金化和激光熔覆
激光合金化和激光熔覆是將一層與模具基體成分不同而具有一定性能的材料涂覆在模具基體，同時用高能激光束照射涂覆區(qū)域。激光合金化通過調(diào)節(jié)激光輸出功率使涂覆材料與部分基體一起熔化并發(fā)生合金化過程；而激光熔覆是涂覆層在激光作用下與基體表面通過融合迅速結(jié)合再一起，它與激光合金化的主要區(qū)別在于經(jīng)激光作用后涂層的化學成分基本不變化，基體的成分基本上不進入涂層內(nèi)。基于快速凝固新材料合成與制備的激光表面合金化及激光熔覆表面改性新技術(shù)，是提高模具材料在高溫下耐磨耐蝕等高溫性能的最有效方法之一。
模具激光修復(fù)
模具的失效事實上均因其表層局部材料磨損等原因而報廢，而且金屬模具的加工周期長、加工費用高。模具使用壽命取決于抗磨損和抗機械損傷能力，一旦磨損過度或機械損傷，須經(jīng)修復(fù)才能恢復(fù)使用。目前常采用的維修技術(shù)有電鍍、堆焊和熱噴涂等。電鍍層較薄，而且與基體結(jié)合差，形狀損壞部位難于修復(fù)；在堆焊、噴涂時，熱量注入大，模具熱影響區(qū)大。而應(yīng)用激光進行模具維修，由于激光束的高能量密度所產(chǎn)生的近似絕熱的快速加熱，對基體的熱影響較小，引起的畸變可以忽略。模具的激光修復(fù)可采用的方法主要有兩種：
1) 激光熔覆模具修復(fù)
利用激光熔覆的方法實現(xiàn)對模具的修復(fù)。用高功率CO2激光束以恒定功率與金屬粉流同時入射到模具表面上，金屬熔化產(chǎn)生熔池，然后快速凝固形成冶金結(jié)合的覆層。此方法一般采用大功率CO2激光器作為熱源，適用于體積較大、磨損面積較大的模具修復(fù)，以及象鋼鐵軋輥一類的大型工件的修復(fù)。
2) 激光沉積焊接模具修復(fù)
激光沉積焊接模具修復(fù)采用中小功率脈沖Nd:YAG激光器，模具的缺陷用激光束和絲狀填充材料來填補。激光束使焊絲和工件的表面同時熔化，所需沉積物的高度是通過多層焊接的方法來達到的；焊接完畢，模具部件再加工成最終尺寸。此方法適用于體積較小的精密模具。Rofin-Sinar公司制造的StarWeld焊接機是比較具有代表性的此類設(shè)備，如圖4所示。
模具激光清洗
應(yīng)用高能激光脈沖去除模具在使用過程中產(chǎn)生的表面污物是激光技術(shù)在模具行業(yè)中的又一用途。其清洗機理有兩個：一是直接利用激光加熱污物，使之氣化揮發(fā)、或瞬間受熱膨脹并被蒸汽帶離模具基體表面；還有就是在高能量密度、高頻率的脈沖激光作用下，污物層內(nèi)產(chǎn)生分裂應(yīng)力，而與模具基體脫離。與傳統(tǒng)的噴沙清洗方法相比，激光清洗具有清洗速度快、不損傷模具表面、在線清洗(可節(jié)約大量拆卸、安裝、調(diào)試時間)的優(yōu)點。目前，德國JET激光系統(tǒng)公司生產(chǎn)的激光清洗設(shè)備相對較為先進。
結(jié)束語
激光的高亮度、高方向性和高單色性使激光束經(jīng)透鏡聚焦后，能在焦點附近產(chǎn)生數(shù)千度乃至上萬度的高溫，這就使其能加工幾乎所有的材料。激光加工在國外各個制造領(lǐng)域和行業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用；而國內(nèi)也一直在激光加工設(shè)備和激光加工工藝兩個方面投入大量的人力物力進行研究和發(fā)展。模具是工業(yè)產(chǎn)品成型的重要工業(yè)裝備之一，在很大程度上決定企業(yè)在市場競爭中的應(yīng)變能力，模具成型已成為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品重要的手段和工藝發(fā)展方向。激光加工應(yīng)用于模具制造和在某些場合取代模具(如激光切割取代鈑金件中的沖切模具、激光打標取代沖模打標)方面具有很大優(yōu)勢。如何在實際生產(chǎn)中應(yīng)用激光加工技術(shù)來縮短模具制造周期（T）、保證模具制造質(zhì)量（Q）和降低模具制造成本（C），需要進行不斷的深入研究和探索。