激光精密加工技术的现状和展望

根据加工对象尺寸与加工精度的不同,将激光加工分为大型件激光加工、精密激光加工与激光微细加工与激光微细加工技术三大类。重点介绍了激光精密加工技术,并与传统精密加工方法进行了比较。综述了激光精密加工的国内外发展现状及该技术的发展前景,并对我国激光精密加工技术的发展提出了建议。     

飞秒激光加工

1　前言随着新激光装置的开发 ,激光加工技术也取得了巨大进展。 6 0～ 70年代是 YAG激光器与 CO2 激光器的时代 ,主流是金属加工。进入 80年代后 ,准分子激光器登场 ,发展为利用它的短波长对聚合物、瓷器等非金属材料进行精密加工。进入 90年代后 ,飞秒钛蓝宝石激光器进入了加工领域。其背景是时代对各种材料要求更精密的加工技术以及随着激光技术的进步 ,可以容易地得到飞秒领域的超短脉冲激光。的确 ,准分子激光器与以往的 YAG激光器及 CO2 激光器相比 ,可以用于更精密的加工 ,但不适合金属材料的加工。而 YAG激光器与 CO2 激光器…     

石英玻璃薄板激光精密切割技术

为了实现石英玻璃薄板的激光精密切割,对石英玻璃薄板激光切割原理进行了探讨,提出了依照材料光学透过率特性来选择激光切割用激光源的方法.通过对材料光学透过率的特性分析可以得知,用来切割石英玻璃的激光源波长应在5μm～20μm范围内.对石英玻璃薄板的激光精密切割进行了实验验证,实验结果表明,激光精密切割技术能够较好地运用于石英玻璃薄板的精密切割加工中,其加工精度优于20μm、中心对称度小于μm.这一结果和激光源选择方法对石英材料激光精密加工技术研究及其设备研制是有帮助的.     

超快激光精密制造技术的研究与应用

超快激光以其超短的激光脉冲、超高功率密度、较低的烧蚀阈值、加工超精细及可实现冷加工等特点,近年来受到国际学术界和工程界的广泛关注。本文梳理了超快激光精密制造技术的发展历史,综述了超快激光精密制造技术在表面加工及三维加工领域的工艺研究及应用进展,并介绍了超快激光精密制造装备在国内外的研制情况,对今后超快激光精密制造技术研究的发展趋势进行了探讨和展望。     

激光精密加工SMT模板的系统研究

激光加工技术正在世界范围内得到越来越广泛的应用.对于薄板以及精密加工来说,采用脉冲工作方式,可以减小热影响区,提高表面质量.在加工电子行业中表面组装用的模板(SMT Stencil)时,YAG激光显示出传统方法所不可比拟的优越性.传统的化学刻蚀法加工精度低、工序多、周期长,特别是受刻蚀因子的限制,模板的最小缝隙宽度不能低于模板厚度的1/2,因而难以满足日益发展的微电子技术对电子线路制作精度的要求.采用激光精密切割技术对模板进行加工,不仅可以降低加工成本,缩短加工周期,而且可以提高加工精度.尤其是可对成品模板进行再加工.目前,国外对激光加工模板的研究已经日趋成熟,而国内关于这方面的研究才刚刚起步.作者利用Nd∶YAG脉冲激光器和精密机床,开发了一套WINDOWS下SMT模板的加工系统,它可以根据用户需求自动生成加工文件,完成各种复杂图形的精密加工,投入使用后取得了良好的效果.本文将详细介绍该激光精密加工系统的基本特点、构成和加工实例.(PE9)     

飞秒激光加工机

飞秒激光加工技术是一种以多光子吸收为基础，能够实现无热影响的精密加工的新型激光加工技术。该技术将给21世纪各产业的发展带来巨大影响，在汽车、光通信、半导体、个人计算机、生物医疗领域有着广阔的应用前景。     

脉冲Nd：YAG激光在精密加工中的应用

介绍了脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光用于精密打孔、切割的性能要求，以及用于精密焊接的四光束及三光束光纤耦合激光焊接机，并举了一些加工应用实例。     

激光清洗技术的应用

在制造业,清洗加工零件的传统方法很多,但随着对环境保护的提倡和对零件的高精度要求,激光微细加工技术异军突起,激光清洗技术也应运而生.本文结合作者的研究工作,介绍了激光清洗技术的原理和方法,讨论了利用脉冲YAG激光清洗精密加工零件的技术,并对其前景进行了展望.     

一种新型全自动激光划切机

介绍了一种新型全自动激光划切机技术原理与工作流程,并对关键结构模块进行了阐述。该设备可针对框式堆叠物料,进行自动上下料。激光加工结合了振镜扫描精准、快速的特点和精密定位工作台大行程移动的优势,尤其适合大尺寸工件复杂图形的精密加工。     

飞秒激光在材料微加工中的应用

本文介绍了飞秒激光的特性以及超短脉冲激光与材料相互作用的机理，并着重指出了其与长脉冲激光的区别。飞秒激光可产生超高光强、具有精确的损伤阈值(并且损伤阈值较低较低)、很小的热影响区、几乎可精密加工所有种类材料，并且，加工精度极高，可进行亚微米尺寸的精密加工。通过分析飞秒激光材料微加工的特性，综述超短脉冲激光材料微加工的应用研究现状。     

碳化硼厚板的激光切割工艺及其机制

介绍了碳化硼陶瓷加工中存在的主要问题,将激光技术应用于加工碳化硼陶瓷上,研究出一种新型加工方法,设计出两种有效的激光切割方法并对碳化硼陶瓷进行切割。在实验基础上分析了激光加工参数对加工的影响,采用扫描电镜(SEM)对各种激光切割工艺的断口进行分析和讨论,提出激光加工碳化硼陶瓷的自行断裂机制。实验结果表明,在特定的功率下激光能够用来加工碳化硼陶瓷厚板。对于厚度为5.5 mm碳化硼陶瓷板,Nd∶YAG激光平均功率为130 W时,激光束沿同一位置重复走刀两次即可切断,最高切割速度可达到120 mm/min,可以做到无微裂纹切割。     

高精度激光动态测试技术初探

激光测距仪在研究过程中,主要是通过地面检测方法对测距仪的性能指标等加以测试研究,在整个工作过程中也是重要的工作内容.根据激光测距仪的基本工作原理,再设计出高精度激光动态测试系统,综合分析影响高精度的误差因素等,最终能够实现对激光测距仪的精度测量.相比起传统测试方法而言,激光测距仪具有以下两种特点:其一,精度高;其二,模拟距离动态的范围比较大.研究结果表明,高精度激光动态测试系统距离范围能够达到16m~28km,模拟精度超过0.16m.高精度激光动态测试系统在操作过程中既简单又方便,除此之外,具有比较强的实用性.高精度激光动态测试系统能够满足现阶段各种激光测距仪的基本需求.     

基于超窄脉宽激光器的厘米级测距技术研究

首先对影响脉冲激光测距精度的因素进行了分析,认为提高时间间隔测量计数器频率,采用快速电路,缩短激光脉冲上升沿时间和提高系统信噪比都可以提高脉冲激光测距精度,而缩短激光脉冲上升沿时间对提高测距精度效果明显。在此基础上,基于1.2 ns超窄脉宽激光器,设计了一种高精度脉冲激光测距实验装置,实验结果表明,单点测量精度小于1.2 cm。     

激光陀螺电路系统对其精度影响的实验分析

在四频激光陀螺高精度数字一体化电路的基础上,通过控制激光陀螺两臂放电电流差值、两臂电流和值、两对模式的光强差值分别按照预定程序进行精确的改变,从而得到以上参量与陀螺零漂之间的关系系数.对陀螺进行长时间的测试,根据实际工作中各参量的精度计算得出电路系统对激光陀螺精度的影响.实验中为保证结论的一般性,选取两个精度相差较大的激光陀螺进行实验,结果表明,在现有方式下工作的高精度数字一体化电路系统对激光陀螺精度的影响在1%以内.     

CO2激光相干成像雷达及其在精确制导中的应用前景

概述了CO2激光相干成像雷达的特点,介绍了它的基本工作原理、技术关键及在精确制导中的应用前景,分析了CO2激光相干成像雷达在精确制导中最有发展前途的两个应用领域.     

激光有源干扰信号的发射方式研究

直接瞄准发射或通过漫反射假目标的反射,是激光有源干扰发射激光干扰信号的2种手段．首先比较了这2种激光干扰信号发射方式对干扰设备激光干扰机的峰值功率的要求,确定了激光角度欺骗干扰和激光高重频干扰的激光信号的发射方式．然后比较了它们对干扰设备的侦察告警系统或跟踪系统的定位精度的要求．比较了这2种激光干扰信号发射方式的优缺点．     

脉冲激光MEMS加工技术

阐述了脉冲激光微加工技术及其在微机电系统 (MEMS)加工中的应用。脉冲激光微加工技术能够制作出三维微型结构并具有微米 /亚微米加工精度 ,且适用于多种材料 ,与传统的微细加工技术如光刻、刻蚀、体硅和面硅加工技术等相比具有其独到之处。进一步阐述了基于激光烧蚀的脉冲激光直接微加工技术、激光 LIGA技术、激光辅助沉积与刻蚀技术以及MEMS的激光辅助操控及装配技术