紫外激光微烧结金属粉制造微型金属零件的研究

利用高功率三倍频紫外激光选区烧结技术进行了激光微成形试验.通过大量的工艺试验和对激光选区烧结微成形过程中影响因素的分析,探讨了激光选区烧结微成形工艺参数对激光扫描金属粉末的烧结线宽和烧结深度的影响,并最终成形了三维微小的金属实体.     

高光束质量Slab CO2激光深熔焊接实验研究

使用最新一代的扩散冷却型Slab CO2激光器对低碳钢进行了激光深熔焊接实验研究。Slab CO2激光器具有高光束质量。实验主要通过改变焦点位置获得不同离焦量下激光深熔焊接焊缝成型，分析并讨论了激光光束质量和焦深对焊接结果的影响。     

几种高强铝合金的激光填粉焊接

采用2500W Nd:YAG激光加工系统,利用填充粉末激光焊接技术进行了几种高强铝合金的焊接;送粉头采取的是一种新型同轴三层结构形式。结果表明,采用He:Ar=4:1左右的混合气作为焊接时的保护气比单纯使用He气和Ar气保护效果好,而试板背面保护气采用He气或Ar气均可。高速摄像显示,采用填充粉末的激光焊接过程比没有填充粉末的稳定,熔池金属表面的波动性小;在优选的焊接工艺规范下,含有AlSi12合金粉末的焊缝没有发现热裂纹。焊接接头的拉伸强度实验显示,采用填充粉末、激光焊接优化工艺参数获得的2219、2024、LF3、6061等铝合金试件断裂都发生在母材一侧;即使焊接性差的7075铝合金,其焊缝正反表面平滑连续、成型良好,无明显外观缺陷。焊缝强度较未填粉时有大幅度提高,达到了母材的78%。     

TiNi合金薄膜的脉冲激光沉积制备与应用

概述了三种TiNi合金薄膜的制备方法,其中重点阐述了脉冲激光沉积法,并详细介绍了TiNi合金薄膜作为微驱动元件在微流体控制系统和微操作系统中的应用.随着薄膜制备工艺和性能研究的发展,TiNi合金薄膜将在复合智能材料与结构、MEMS驱动和传感元件的设计与制造等方面具有更广阔的应用前景.     

提高快速成型技术中数据处理过程精度的研究综述

分析了快速成型技术中数据处理过程出现的台阶效应、STL逼近误差的来源及其对快速成型制造的影响,并就减小这些误差的国内外研究现状进行介绍、分析和讨论.     

激光切割工艺参数的智能选择系统

提出用试验设计与人工神经网络相结合的方法,建立了一个激光切割工艺参数的选择优化的智能系统.通过试验设计的方法,只需做少数几次切割试验,将试验结果输入人工神经网络中进行训练和学习,系统便可经过自学得到切割结果与切割参数之间的隐含的定量关系,获得切割知识.在实际切割时,系统根据学到的切割知识,可以对任何给定的切割条件进行推理,对切割参数进行结果预测和优化.这种方法既不需要做大量的工艺试验,也不是单纯的专家经验,而是结合了两者的优点,使结果预测建立在既有试验数据又有专家知识的基础上,因而更加可靠、准确.该系统在激光方位切割的具体应用表明,系统能够准确给出定量的加工参数.     

填充粉末对铝合金高功率CO2激光焊接的影响

通过采用和不采用填充合金粉末的比较试验，研究了填充合金粉末对铝合金高功率CO2激光焊接功率阈值、焊缝成形和焊接过程稳定性的影响。实验表明，合金粉末的加入可以提高焊接过程中激光能量的有效利用率；激光深熔焊接时的临界功率密度明显降低，合金粉末还可以减弱等离子体在高度方向上的膨胀跳动，使等离子体在工件表面能维持跳动幅度的相对稳定，有利于获得较为稳定的焊接过程和理想的焊缝成形，并通过试验，获得了焊缝饱满，有一定余高和鱼鳞纹光滑的焊缝。     

激光打孔用声光调Q阶跃脉冲Nd:YAG激光器

针对高质量激光打孔的应用要求,设计了一种高峰值功率脉冲激光器。采用声光器件对脉冲Nd:YAG激光进行了腔内调制,提高了激光脉冲的峰值功率。给出了激光器的结构、脉冲调Q的时序。获得了脉宽200ns的激光脉冲列,脉冲列的重复频率为(5～50)kHz,脉冲能量为30～80mJ,脉冲峰值功率为400kW,输出激光束的光束质量为3mm·mrad,并对飞机发动机燃烧室用1.5mm厚镍基高温合金进行打孔实验,获得了再铸层薄和微裂纹少的微孔。     

PMMA基PCR生物芯片及其准分子激光制备技术的几个关键问题

分析了微流控聚合梅链式反应(PCR)芯片循环的几何结构，对常规非闭环的穿透形式，确定了可行的温区排列结构;对于闭环式的空间分布形式，分析了几种结构的热效率。研究了准分子激光对聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)基片的刻蚀机制，获得了刻蚀曲线。对于PCR 芯片微流通道的加工，着重考虑了通道成形和表面粗糙度问题。其中，采用掩模形状控制法解决通道形状问题;采用激光抛光、近阈值能量、去应力退火等技术提高刻蚀通道的表面质量。在对PMMA基PCR芯片的键合问题研究中，采用了胶粘键合和热压键合两种方案，优选出热压键合的方案，制作了热压键合装置，获得了最佳键合参数，满足键合强度和通道成形要求。针对微流体连续流动的控制问题，研制了一台基于精密气泵结合气动控制的注射进样系统。利用制作的PCR 芯片和进样系统，成功地对170bp的DNA模板进行了扩增。