飛秒激光技術(shù)目前仍然是一項世界前沿科技。雖然在各個領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)揮了各種重要的作用,但我們對它的探索與發(fā)展仍然不能停歇。雖然飛秒激光鉆孔技術(shù)擁有如此神奇的魔力,但其開發(fā)難度也是非常大的,特別是進行系統(tǒng)集成化、技術(shù)工程化的努力遭遇了各種困難,輸出功率也有限制。此外,如何能形成一套完整的微孔加工工業(yè)也是世界性難題,但通過我國科學(xué)家的努力,不但實現(xiàn)了該系統(tǒng)的實用化和集成化,還發(fā)明出了螺旋加工工藝,可以私人訂制不同形狀的微孔,可以說是達到了國際認可的水平。飛秒激光切割采用飛秒激光器,超短脈沖加工幾乎無熱傳導(dǎo),適用于任意有機無機材料的高速切割與鉆孔。上海高效飛秒激光切割

飛秒激光加工技術(shù)具有以下特點:高精度:飛秒激光加工具有極高的加工精度,能夠?qū)崿F(xiàn)微納米級別的加工。非接觸加工:激光加工是一種非接觸加工技術(shù),可以避免材料表面的污染和損傷。適用性廣:飛秒激光加工技術(shù)適用于多種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃等。靈活性:可以通過調(diào)整激光參數(shù)和加工路徑來實現(xiàn)對不同形狀和尺寸的加工。低熱影響區(qū):由于加工時間極短,熱影響區(qū)非常小,可以減少或避免材料的熱損傷。對于金屬纖維薄片的加工,飛秒激光微納加工技術(shù)可以實現(xiàn)精確的切割、微孔加工、表面微結(jié)構(gòu)刻蝕等。這種技術(shù)在微電子器件、光學(xué)器件、生物醫(yī)學(xué)器件等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。上海高效飛秒激光切割飛秒激光幾乎可以加工任何材料,但受到激光發(fā)射器功率的限制,激光工藝可加工的材料以非金屬材料為主。

飛秒激光技術(shù)在航空發(fā)動機制造上的應(yīng)用:長久以來,我國發(fā)動機制造技術(shù)始終是制約航空航天事業(yè)發(fā)展的瓶頸,產(chǎn)品的質(zhì)量不過關(guān)來自兩方面:一是材料技術(shù);二是材料加工技術(shù)。飛秒激光鉆孔恰恰解決了這個難題!在航空航天領(lǐng)域,燃氣渦輪是發(fā)動機的三大關(guān)鍵部件之一,其性能直接決定了發(fā)動機的好壞。然而航空發(fā)動機的渦輪葉片工作溫度至少為1400攝氏度,因此必須對高溫部件,尤其是葉片必須使用精確的冷卻技術(shù)。葉片冷卻一般通過大量不同直徑的氣膜孔來實現(xiàn),孔徑約為100~700微米,且空間分布復(fù)雜,多為斜孔,角度為15°到90°不等,為了提高冷卻效率,開孔形狀往往成扇形或者矩形,這給加工帶來極大的難度。目前主流的方法是高速電火花,但工具電極制造極為困難,加工好的部件易磨損,加工速度慢,排除孔內(nèi)的加工屑比較困難,不易散熱,根本不適合大批量生產(chǎn)。此外,現(xiàn)代發(fā)動機葉片表面通常要覆蓋一層熱障涂層、一般是陶瓷材料,采用傳統(tǒng)電火花無法加工,是未來先進發(fā)動機制造的關(guān)鍵技術(shù)。隨著未來發(fā)動機葉片材料逐漸走向非金屬化,電火花加工更不靠譜,而飛秒激光加工具有材料適應(yīng)廣、定位精度高、無機械變形、無直接接觸等各種優(yōu)點,非常適合加工微型孔。
金屬纖維是由金屬材料制成的纖維狀物體。與傳統(tǒng)的金屬材料相比,金屬纖維具有更高的表面積密度和更大的比表面積,因此在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢。金屬纖維的種類和特性取決于所選用的金屬材料,常見的金屬纖維包括不銹鋼纖維、銅纖維、鋁纖維等。這些金屬纖維可以單獨使用,也可以與其他材料結(jié)合,如聚合物、陶瓷等,以滿足特定應(yīng)用的要求。飛秒激光微納加工是一種先進的制造技術(shù),可以用于加工金屬、陶瓷、玻璃等材料,特別是用于制造微納米級別的結(jié)構(gòu)。金屬纖維薄片是一種復(fù)雜結(jié)構(gòu),需要高精度的加工技術(shù)。飛秒激光微納加工的原理是利用飛秒激光脈沖的極短時間特性,將能量聚焦在非常小的區(qū)域內(nèi),使材料發(fā)生非常快速的變化,從而實現(xiàn)微米甚至納米級別的加工精度。飛秒激光加工常用于微電子、醫(yī)療器械和航空航天領(lǐng)域。

PDMS膜指的是聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)薄膜。PDMS是一種無機硅基聚合物,也被稱為硅橡膠。PDMS薄膜通常具有柔軟、透明、化學(xué)惰性和良好的機械性能等特點,因此在許多應(yīng)用領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。PDMS膜常用于微流體芯片、生物醫(yī)學(xué)器械、微型傳感器、微流控系統(tǒng)以及柔性電子器件等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中,PDMS膜通常被用作基底或隔離層,具有良好的柔韌性和化學(xué)穩(wěn)定性,可以用于容納生物材料、構(gòu)建微型結(jié)構(gòu)、或作為傳感器的保護層等。飛秒激光設(shè)備可以用于在PDMS膜上進行加工。使用YAG激光器的脈沖持續(xù)時間較長,為 ~20ns(1ns=10-9s),會導(dǎo)致熱影響區(qū)和激光處理區(qū)域周圍出現(xiàn)裂紋。上海高效飛秒激光切割
在微精密激光加工領(lǐng)域,皮秒激光切割機和飛秒激光切割機提供了廣闊的游戲空間。上海高效飛秒激光切割
飛秒激光切割機利用超短脈沖激光束對材料進行精確切割。這種激光束具有極高的能量密度,能夠在極短的時間內(nèi)將材料熔化或蒸發(fā),從而實現(xiàn)切割。與傳統(tǒng)的切割方法相比,飛秒激光切割具有無接觸、無變形、無熱影響區(qū)等優(yōu)點,能夠保證電子設(shè)備的精度和質(zhì)量。在電子設(shè)備制造中,飛秒激光切割機的應(yīng)用非常廣。例如,在手機制造中,飛秒激光切割機可以用于切割屏幕、電池等部件。這些部件需要極高的精度和穩(wěn)定性,而飛秒激光切割技術(shù)能夠滿足這些要求。此外,飛秒激光切割機還可以用于制造電路板、太陽能電池板等電子元器件。這些元器件需要高精度的切割和焊接,而飛秒激光切割技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這些要求,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。上海高效飛秒激光切割