193nm和248nm波长准分子激光对玻璃及聚合物刻蚀特性的比较

将波长为193 nm的Ar F准分子激光和波长为248 nm的Kr F准分子激光经光学系统分别垂直照射到不同材料的表面,通过改变激光脉冲数目,在大气背景下进行实验,用三维轮廓仪对照射后的样品表面形貌及表面粗糙度进行测试分析。研究了准分子激光与非金属材料相互作用的机理,并对比得到了193、248 nm激光对聚合物材料PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)及HF4光学玻璃的刻蚀特性。结果表明:在激光能量密度为1.5 J/cm2时,波长193 nm激光比波长248 nm激光在刻蚀PMMA时能得到更好的效果,而在刻蚀HF4光学玻璃时却恰好相反。在准分子激光与非金属材料相互作用的过程中,既不是光源的波长越短,刻蚀效果越好,也不是光与物质相互作用中的光化学机理所占的比重越大,刻蚀效果越好;最终刻蚀效果的好坏取决于很多因素。     

KrF准分子激光精密加工K9光学玻璃的实验研究

采用波长248nm的KrF准分子激光器对K9光学玻璃的精密微细加工进行了研究，探讨了准分子激光与玻璃的相互作用机理。进行了表面切割和打扎实验，研究了激光加工的工艺参数及加工质量的变化规律，对加工后的工件表面形貌进行了分析。     

激光微孔加工微孔质量的控制方法研究

激光微加工过程中,加工区域附近会存在热影响区、重铸层、热变形和裂纹等缺陷,这将直接影响加工质量和加工精度。因此,在激光微孔加工过程中,如何减小微孔锥度、微孔表面重铸层、微裂纹以及如何实现高深径比微孔的加工一直是提高微孔加工质量的主要研究方向。本文主要对现有激光微孔加工微孔质量的控制方式进行总结与研究。     

人造单晶金刚石激光微孔加工技术研究

人造单晶金刚石传统的激光打孔方法采用"轮廓法".该方法的缺点是越靠近孔的中心剥去的材料越多,精确的孔型难以得到.本文在理论和实践的基础上,提出了一种新的激光数控打孔自适应模型.在模具的压缩区,通过控制工件的转速实现材料的均匀去除,并且使激光脉冲能量随着孔径的减小而递减,以提高孔型精度.结果表明,该模型可以有效提高微孔的加工精度,最小加工孔径达到3.5 μm.理论和实践证明,本文提出的激光打孔数控模型是人造单晶金刚石激光打孔的有效方法.     

248nm准分子激光辅助微铣削加工有机玻璃表面微通道实验研究

采用248 nm的Kr F准分子激光器对有机玻璃PMMA进行表面微通道的辅助微铣削实验。利用自行研制的实验装置,通过分析铣削过程,研究了激光工艺参数及微铣削工艺参数对铣削微通道底面质量的影响。以微通道沟槽表面粗糙度为质量指标,设计了正交试验方案,用极差和方差分析法比较了各工艺参数对微通道底面粗糙度的影响规律,得到了最优工艺参数组合。结果表明:铣削参数对微通道底面粗糙度的影响明显强于激光参数;基于优化的工艺参数组合加工的有机玻璃微通道底面粗糙度可达Ra50 nm左右,且边缘整洁、通道宽度均匀。     

远程激光加工服务中心系统的研究与开发

概述了激光加工业的现状和市场特征，在比较了国内外远程制造的基础上，提出了一种基于Internet的远程湟加工服务中心系统模型，在此模型上建立了基于Web的服务中心信息管理系统，并论述了其关键技术，利用ASP技术及，DXF文件的特殊性实现了对二维板材加工的远程动态报价，同时也实现了用户认证，订单管理，商务洽谈，专家论坛等功能。     

DMG的激光加工技术

机械加工行业发展到今天，激光技术的应用已在其中占据了不可替代的一席之地，包括激光切削加工和激光测量技术等等。德马吉的激光加工设备是属于激光切削类产品，但又不同于大功率的激光切割机，而是以小尺寸零件的成形加工为主。     

CO2激光、Nd：YAG激光和准分子激光熔覆特性的比较

对CO2、YAG和准分子激光器输出特性、吸收率、光强空间分布、熔覆特性和加工性能进行了比较.CO2和Nd: YAG激光空间分布的横截面图为高斯形,而准分子激光空间分布的横截面图为矩形.3种激光器的吸收率和加工精度依次是:准分子激光>Nd: YAG激光>CO2激光.3种激光器的平均输出功率和光斑直径依次是:准分子激光相似文献   

变参数激光三维加工方法及试验

介绍了在一次走刀中连续改变加工参数的激光加工新方法，研究变加工条件对切口几何尺寸的影响。在试验切割过程中，调整激光移动速度、输入功率和相对试件表面的焦点位置，来模拟激光三维切割实际状态，进一步分析得出变参数激光加工材料的去除规律。试验参数设计分为线性和二次方两种输入方式，证明了该方法的有效性。     

毛细管电极电液束加工微小孔试验研究

采用电液束加工方法,在自行研制的加工装置上,采用硝酸钠中性盐溶液为电解液,利用毛细管电极在不锈钢片上进行了一系列微小孔加工试验.通过试验研究了初始间隙、加工电压、电解液压力、进给速度对加工质量的影响.结果表明,采用硝酸钠中性盐溶液进行电液束加工试验过程基本稳定,无火花放电和短路现象发生;选用小的电压和初始间隙及较大的进...     

激光表面改性的发展趋势

从激光表面改性的技术特点及先进制造业的发展需求出发,论述了激光表面改性在纳米表面工程、绿色再制造、复合表面工程、智能制造及柔性加工等领域的发展趋势。     

非晶硅薄膜厚度及特性对准分子激光晶化的影响

目的增加准分子激光晶化最优能量密度的工艺窗口以及提高晶化后多晶硅晶粒尺寸的均匀性,并最终改善低温多晶硅薄膜晶体管(Low Temperature Poly Silicon Thin Film Transistor,LTPS TFT)的特性。方法采用PECVD技术在玻璃基板上沉积不同厚度及折射率的非晶硅薄膜(Amorphous Silicon Film)。利用高温退火炉脱氢后进行准分子激光退火(Excimer Laser Annealing,ELA),完成非晶硅到多晶硅的转变。通过扫描电镜、原子力显微镜对多晶硅晶粒尺寸以及表面粗糙度进行分析,后续完成薄膜晶体管后利用I-V测试机台对器件特性进行测试。结果随着非晶硅薄膜厚度的增加,准分子激光晶化的最优能量密度(Optimal Energy Density,OED)以及工艺窗口(OED Margin)均增加,当膜层厚度大于等于47 nm时,OED Margin均为25 mJ/cm~2。当膜厚为47 nm时,多晶硅晶粒尺寸均匀性为0.64,也处于较优的水平。非晶硅薄膜折射率为4.5时,形成的多晶硅晶粒尺寸均匀性为0.45,远优于折射率为4.38时的多晶硅晶粒尺寸均匀性。折射率为4.5的非晶硅薄膜形成未掺杂的LTPS TFT(PMOS)迁移率为120.6 cm~2/(V?s),阈值电压为-1.4 V,关态电流为53 pA;折射率为4.38时的迁移率为112.4 cm~2/(V?s),阈值电压为-2.0 V,关态电流为71 pA。结论当非晶硅膜厚为47 nm时,准分子激光晶化的OED Margin以及晶化后的多晶硅晶粒尺寸均处于较优的水平。另外,提高非晶硅薄膜折射率同样有利于改善多晶硅晶粒尺寸均匀性以及薄膜晶体管转移特性。     

准分子激光辐照对激光选区熔化成形Ti6Al4V合金表面浸润性的影响

目的 提高激光选区熔化成形（Selective Laser Melting, SLM）Ti6Al4V合金的表面亲水性。方法 通过调控248 nm KrF准分子激光功率密度和脉冲数,对SLM成形Ti6Al4V合金进行表面改性。利用扫描电子显微镜和激光扫描共聚焦显微镜对激光辐照前后的表面形貌和粗糙度进行表征,利用EDS能谱分析仪和X射线衍射仪对激光辐照后试样的表面成分进行分析,利用接触角测量仪来表征试样表面的浸润性。结果 在50个激光脉冲数下,通过控制准分子激光功率密度为0~531 mJ/cm2,使SLM成形Ti6Al4V表面接触角由(116±4)°减小至(7.5±0.4)°。通过表面形貌观察,激光辐照后的Ti6Al4V表面变得更加平滑,表面粗化现象得到改善。激光辐照后的Ti6Al4V表面粗糙度由(40.3±3.7) μm减小至(8.3±1.7) μm,试样表面与氧气发生反应,导致氧元素质量分数增加至33.54%,且有TiO产生。通过Cassie-Baxter 模型和试样三维表面形貌分析,激光辐照后的Ti6Al4V表面更加光滑,使固-液-气复合界面上固体所占的百分比增加,导致试样变得更加亲水。通过时效性测试,发现试样的表面接触角在48 h内具有稳定性。结论 通过改变准分子激光的功率密度,可以快速高效地降低SLM成形Ti6Al4V合金的表面粗糙度,改善并调控Ti6Al4V的表面亲水性。     

激光表面工程的进展及应用

从激光表面工程的技术特点及先进制造业发展对激光表面工程技术的需求出发,论述了在纳米表面工程、绿色再制造、复合表面工程、半导体激光加工、光纤激光加工、准分子激光表面工程、集成化激光加工及智能制造和柔性激光加工等方面激光表面工程的发展趋势。     

水下激光加工的爆发沸腾实验研究

为了探寻水下脉冲激光加工的合适焦点位置,并与空气中的加工效果进行对比,采用改变激光焦点位置轰击导热硅胶片的方法进行实验。用激光扫描共聚焦显微镜测量凹坑尺寸,并绘制了凹坑深度、宽度与焦点位置趋势图。用高速摄影仪拍摄水下激光加工现象,得到了等离子体闪光及其诱导产生的空化泡现象,并进行了理论分析和实验验证。结果表明:当焦点位置在材料表面以下时,水下激光加工是热传导、等离子体冲击波及空化泡冲击波共同作用的结果,激光加工效率与激光焦点位置密切相关。     

液体辅助激光微孔加工研究进展

随着微孔加工技术的逐渐成熟,激光微孔加工的应用越来越广泛,但依靠单一激光束进行微孔加工仍存在一些问题,尤其是在深孔加工方面,出现了以激光束为主、多能量场辅助的复合打孔技术,并逐渐成为了热点。针对液体辅助激光微孔加工研究领域,总结了水基辅助激光打孔、水基超声振动辅助激光打孔、水基超声?磁场辅助激光打孔和电解液/水射流辅助激光打孔等方法。在水基的基础上,加入了超声、磁场和温度场,使得辅助场变得多元化,在多层面上进行复合加工。介绍了不同辅助加工方法的去除材料机理及加工后材料特性的变化,水起到冷却的作用,但在水层下会形成空化气泡,超声振动可以击溃气泡,磁场和温度场为材料残渣提供了能量,具体表现在热效应、材料去除速率、打孔深度、重铸层及裂纹等方面。影响微孔质量的因素有微孔锥度、深径比、孔的圆度、重铸层厚度、热影响区、微裂纹和粗糙度等,主要对微孔锥度、深径比及其他指标进行了分析,总结了加工方法对微孔质量的影响。     

激光加工的柔性集成系统研究

激光加工技术是先进制造技术的一种,它具有很多其它加工方式无法达到的优点同时也具有有很高的柔性,而柔性制造系统作为一种先进的制造系统早已为人们重视,并且在制造领域得到广泛的应用,文章在分析讨论两者的同时,接合当前的制造研究领域的发展趋势,提出建立实现激光柔性加工系统,并分析和探讨了实现它的一些方法和方式,并对该系统的重要组成部分进行了分析和讨论.考虑到激光柔性加工系统的对数据和信息处理的要求会较高,还对系统的误差检测和补偿进行了研究,并对框架机器人的误差补偿建立了几何模型.文章最后认为激光柔性加工系统肯定会得到长足的发展和应用,并提出要将其朝小型化方向的研究进行努力,同时提出可以对系统进行计算机模拟仿真.     

铝合金激光冲击强化技术的研究

对激光冲击诱导的应力波峰值压力进行了理论估算，提出了激光参数的选择原则。对铝合金２０２４Ｔ６２进行的激光冲击试验的结果表明，经冲击试件的疲劳寿命获得了很大程度的提高。最后对激光冲击强化的机理进行了初步分析。