在新能源、消費電子、航空裝備、車輛集成領域,激光加工技術的應用尤其廣泛。在科技發展如此迅速的今天,激光加工技術日趨成熟,並為(wei) 相關(guan) 產(chan) 業(ye) 升級帶來新的能量。
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近日,據國內(nei) 媒體(ti) 報道,來自中國科學院長春光學精密機械與(yu) 物理研究所等單位的研究人員,開發了一種新型飛秒激光等離子激元光刻技術(FPL)。利用該技術,研究人員在百納米厚的矽基氧化石墨烯薄膜表麵實現了高質量微納周期結構的快速製備。
多年來,激光以其功率大、易聚焦、高亮度、方向性好等優(you) 點,在機械加工中已經成為(wei) 進應用廣泛的一種手段。激光加工成本低、精度高、速度快,可以由計算機編程實現自動控製,加工形狀複雜的結構。基於(yu) 此,激光加工方式得以“大展身手”,應用空間不斷拓寬。
與(yu) 計算機數控技術相結合的激光加工技術,已成為(wei) 工業(ye) 生產(chan) 自動化的關(guan) 鍵技術,擁有普通加工技術無法比擬的優(you) 勢。與(yu) 傳(chuan) 統工藝相比,激光加工逐步克服了一些加工過程中存在的困難,開創了新的加工領域。
加工製造業(ye) 是激光加工方式應用的基本應用領域,也是應用較深入的領域。在汽車製造業(ye) ,從(cong) 樣車的開發、零部件的製造到車身總裝的汽車生產(chan) ,激光幾乎無所不在。尤其是在汽車輕量化製造目標已成趨勢的當下,利用激光加工方式實現車輛製造的輕量化、高效化目標也不失為(wei) 一種新途徑。
實現汽車輕量化,較有效的方式是使用輕質材料。與(yu) 傳(chuan) 統材料相比,目前可用的汽車輕質化材料有鋁合金、碳纖維、鎂合金等,而這些材料加工較普通鋼材難度更大,通常采用激光焊接的方式進行處理,可以在加工效率和性能之間找到平衡。除此之外,板材的激光拚焊,能減少板材的搭接部分,進而減輕一部分的重量,進而較好的滿足實際需求。
從(cong) 發展曆程來看,激光加工技術已經從(cong) 最初的Nd:YAG激光器、CO2激光器,發展到大功率二極管模塊、光纖激光器、半導體(ti) 泵浦全固態激光器、飛秒激光器等各種新興(xing) 技術。其中,飛秒加工技術尤其受到研究人員的關(guan) 注。飛秒激光加工技術憑借著超高峰值功率和超短脈衝(chong) 持續時間的獨特優(you) 勢,被廣泛應用於(yu) 多種材料的超精細微納加工領域。
作為(wei) 激光加工技術的前沿成果,飛秒激光加工現在已開始用於(yu) 切割、鑽孔、焊接、打標、剝離、修複等加工領域。就目前而言,飛秒激光加工實際應用較少,原因是飛秒激光的價(jia) 格比長脈衝(chong) 激光和連續激光要貴很多。
從(cong) 應用方向來看,隨著集成電路規模的日益增大,電子元器件在尺寸上變得越來越小,這方麵的需求為(wei) 超微細加工技術提供發揮空間。飛秒激光用於(yu) 超微細加工,是飛秒激光用於(yu) 超快現象研究和超強現象研究之外的又一個(ge) 飛秒激光技術的重要的應用研究領域。未來這一領域的市場需求有望迎來規模化爆發。
3D打印作為(wei) 一種將激光技術、自動化技術、人工智能技術有效結合而成新加工技術,得益於(yu) 激光加工等技術的不斷進步將擴展出更加廣闊的應用空間。3D打印作為(wei) 一種全新的製造技術,其可應用在零部件結構高度複雜的尖端科技領域,比如航空發動機、火箭飛行器、汽車發動機等的製造。
未來,隨著分秒激光加工技術的不斷進步,許多新的應用模式將隨之湧現出來,廣大業(ye) 內(nei) 人士也有望見證更多激動人心的時刻。
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