利用1064 nm激光的热塑膨胀式三维微结构制备

提出了一种基于1064 nm Nd∶YAG激光光源的三维微结构制备技术。利用激光照射下热塑材料发生局部热融并沿光轴方向膨胀生长的特性, 将热塑性材料置于封闭的液体环境中, 当激光光源移除后, 受周围液体冷却作用影响, 膨胀部分迅速凝固成凸起形状, 由此完成三维微结构制备。我们搭建了三维微结构制备实验系统, 采用1064 nm Nd:YAG激光器作为制备光源, 盛有样品的容器固定于二维扫描工作台上, 以实现激光光斑与热塑性材料间的二维相对移动。利用实验系统完成了石蜡点状及线状微结构的制备, 实验结果表明, 微结构的直径取决于激光光斑的直径, 微结构的高度与激光照射时间及激光功率大小成正比。此外对制备过程中温度因素的影响进行了实验研究。