点赞!激光加工制造小器件“巧夺天工”

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点赞!激光加工制造小器件“巧夺天工”

【化工仪器网 行业动态】近日,据国内媒体报道,来自中国科学院长春光学精密机械与物理研究所等单位的研究人员,开发了一种新型飞秒激光等离子激元光刻技术(FPL)。利用该技术,研究人员在百纳米厚的硅基氧化石墨烯薄膜表面实现了高质量微纳周期结构的快速制备。

多年来,激光以其功率大、易聚焦、高亮度、方向性好等优点,在机械加工中已经成为进应用广泛的一种手段。激光加工成本低、精度高、速度快,可以由计算机编程实现自动控制,加工形状复杂的结构。基于此,激光加工方式得以“大展身手”,应用空间不断拓宽。

与计算机数控技术相结合的激光加工技术,已成为工业生产自动化的关键技术,拥有普通加工技术无法比拟的优势。与传统工艺相比,激光加工逐步克服了一些加工过程中存在的困难,开创了新的加工领域。

加工制造业是激光加工方式应用的基本应用领域,也是应用较深入的领域。在汽车制造业,从样车的开发、零部件的制造到车身总装的汽车生产,激光几乎无所不在。尤其是在汽车轻量化制造目标已成趋势的当下,利用激光加工方式实现车辆制造的轻量化、高效化目标也不失为一种新途径。

实现汽车轻量化,较有效的方式是使用轻质材料。与传统材料相比,目前可用的汽车轻质化材料有铝合金、碳纤维、镁合金等,而这些材料加工较普通钢材难度更大,通常采用激光焊接的方式进行处理,可以在加工效率和性能之间找到平衡。除此之外,板材的激光拼焊,能减少板材的搭接部分,进而减轻一部分的重量,进而较好的满足实际需求。

从发展历程来看,激光加工技术已经从初的Nd:YAG激光器、CO2激光器,发展到大功率二极管模块、光纤激光器、半导体泵浦全固态激光器、飞秒激光器等各种新兴技术。其中,飞秒加工技术尤其受到研究人员的关注。飞秒激光加工技术凭借着超高峰值功率和超短脉冲持续时间的独特优势,被广泛应用于多种材料的超精细微纳加工领域。

作为激光加工技术的前沿成果,飞秒激光加工现在已开始用于切割、钻孔、焊接、打标、剥离、修复等加工领域。就目前而言,飞秒激光加工实际应用较少,原因是飞秒激光的价格比长脉冲激光和连续激光要贵很多。

从应用方向来看,随着集成电路规模的日益增大,电子元器件在尺寸上变得越来越小,这方面的需求为超微细加工技术提供发挥空间。飞秒激光用于超微细加工,是飞秒激光用于超快现象研究和超强现象研究之外的又一个飞秒激光技术的重要的应用研究领域。未来这一领域的市场需求有望迎来规模化爆发。

3D打印作为一种将激光技术、自动化技术、人工智能技术有效结合而成新加工技术,得益于激光加工等技术的不断进步将扩展出更加广阔的应用空间。3D打印作为一种全新的制造技术,其可应用在零部件结构高度复杂的尖端科技领域,比如航空发动机、火箭飞行器、汽车发动机等的制造。

未来,随着分秒激光加工技术的不断进步,许多新的应用模式将随之涌现出来,广大业内人士也有望见证更多激动人心的时刻。

编辑点评:如今,很多产业对于科学仪器的性能要求不断增高,而这也倒逼了仪器性能的增强。随着科学技术水平的不断提升和科学研究的不断深入,新技术、新产品也不断涌现。未来,相信随着更多新技术的应用,各行业也将有有着大跨度的进步。

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