激光切割,利用高能量密度的激光束作為(wei) “切割刀具”對材料進行熱切割的一種材料加工方法。特點是利用能量密度極高的激光束照射工件切割部位,使其材料瞬間熔化或蒸發,並在衝(chong) 擊波作用下將熔融物質噴射出去。
激光焊接,對於(yu) 具有共熔性的同種或異種金屬,在激光照射下,由於(yu) 吸收光能,使局部溫度迅速升高,在功率密度恰當時,局部被照射部分的金屬達到熔點,但不發生汽化,待熔化金屬冷卻後,兩(liang) 部分材料就焊接在一起,這是一種很直接簡便的焊接方法。
激光打標,利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從(cong) 而留下永久性標記的一種打標方法。聚焦後的極細的激光光束如同刀具,可將物體(ti) 表麵材料逐點去除。
激光清洗,一種新型激光表麵處理技術。它是利用高能激光束照射工件表麵,使表麵的汙物、鏽斑、或塗層發生瞬間蒸發或剝離,高速有效地清除對象表麵附著物或表麵塗層,從(cong) 而達到清潔材料表麵的工藝過程。
激光淬火,指用高功率密度的激光束快速掃描工件,在其表麵極薄一層的區域內(nei) ,溫度以極快速度上升到奧氏體(ti) 化溫度(高於(yu) 相變點而低於(yu) 熔化溫度),而工件基體(ti) 溫度基本保持不變。當激光束移開時,由於(yu) 熱傳(chuan) 導的作用,處於(yu) 冷態的基體(ti) 使其迅速冷卻得到馬氏體(ti) 組織實現自冷淬火,進而實現工件表麵相變硬化。
光刻技術,是用平麵技術製造集成電路時,借助於(yu) 光在襯底矽的氧化層上刻出所需要的圖形的技術。光刻技術是集成電路工藝中的關(guan) 鍵技術。激光光刻可以分為(wei) 激光投影式光刻和激光無掩膜光刻技術。傳(chuan) 統的激光投影式光刻技術是基於(yu) 光學曝光法,其曝光技術最終製約著光刻工藝的分辨率。激光無掩膜光刻技術是利用激光束在基體(ti) 的表麵直接進行微納(微米或納米)圖形的製備。 這種技術是直寫(xie) 式無接觸的加工技術, 因而無需傳(chuan) 統曝光輻射式的光掩膜以及納米壓印接觸式的模板, 也避免了接觸時出現的摩擦、粘附汙染等問題。
使用激光投影式光刻技術時,光束經過光學器件係統聚焦、投影到掩膜上,經過掩膜達到光刻膠膜麵實現曝光,但是光學投影係統的分辨率受到衍射的限製。激光在材料上的作用區域大小與(yu) 材料的吸收係數、導熱係數以及激光脈衝(chong) 的能量和持續時間有關(guan) ,通過選擇合適的材料、優(you) 化加工參數,可以將激光的有效作用點大小控製到小於(yu) 微米的量級,實現激光無掩膜光刻。
根據製備納米圖形原理的不同,典型的激光無掩膜光刻技術有激光近場掃描光刻、幹涉光刻、非線性光刻以及激光熱刻蝕和微透鏡陣列光刻等。激光近場掃描光刻可以克服衍射極限的限製,實現超分辨的效果。激光幹涉光刻可以實現大麵積高效製備納米圖形,利用兩(liang) 束相幹光形成的平行駐波圖形對光刻膠實行曝光。激光非線性光刻是利用材料的非線性吸收特性,突破衍射極限的限製,實現高的分辨率。激光熱刻蝕是基於(yu) 材料吸收光子後產(chan) 生的熱效應引發材料的物理化學性質發生變化,如相變和化學斷鍵等,從(cong) 而使得激光輻照區域和非輻照區域在特定的顯影劑有不同的抗蝕性,經顯影後留下圖形結構。
激光照排,是用激光光束對感光材料進行掃描曝光以獲得文字版麵。所謂激光照排技術,就是將文字通過計算機分解為(wei) 點陣,然後控製激光在感光底片上掃描,用曝光點的點陣組成文字和圖像。
工業(ye) 顯微技術廣泛地應用於(yu) 工業(ye) 檢測、工業(ye) 探傷(shang) 、精密測控、自動生產(chan) 線等領域。通常人眼無法快速、連續、穩定地完成這些帶有高度重複性和準確性要求的工作,由此人們(men) 開始考慮利用光電成像係統采集這些被測或被控目標的圖像,產(chan) 生了機器視覺的概念。機器視覺係統又稱工業(ye) 視覺係統,其原理是:將產(chan) 品或區域進行成像,然後根據其圖像信息用專(zhuan) 用的圖像處理軟件進行處理,根據處理結果,軟件能自動判斷產(chan) 品的位置、尺寸、外觀信息,並根據人為(wei) 預先設定的標準進行自動運算,自動匹配,自動判別,自動確定是否合格,輸出其判斷信息給執行機構,並能進行結果分類和自動糾正。前沿機器視覺技術是測控合一的,屬於(yu) 機器人技術地帶,具有高智能和高效能特征。
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