飛秒激光技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造上的應(yīng)用:長(zhǎng)久以來(lái),我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)關(guān)來(lái)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(gè)難題!在航空航天領(lǐng)域,燃?xì)鉁u輪是發(fā)動(dòng)機(jī)的三大關(guān)鍵部件之一,其性能直接決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的好壞。然而航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片工作溫度至少為1400攝氏度,因此必須對(duì)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(guò)大量不同直徑的氣膜孔來(lái)實(shí)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(kāi)孔形狀往往成扇形或者矩形,這給加工帶來(lái)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(dòng)機(jī)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(wú)法加工,是未來(lái)先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)制造的關(guān)鍵技術(shù)。隨著未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)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(wú)機(jī)械變形、無(wú)直接接觸等各種優(yōu)點(diǎn),非常適合加工微型孔。飛秒激光切割可針對(duì)柔性PET、PI材料或玻璃、硅片基材上的鍍層刻蝕、劃線、切割,不傷及基材。高精密飛秒激光精密噴嘴

由于PDMS膜是一種柔軟、透明、化學(xué)惰性的材料,飛秒激光在其表面進(jìn)行加工時(shí)通常具有以下優(yōu)勢(shì):飛秒激光具有極高的空間分辨率和精細(xì)加工能力,可以實(shí)現(xiàn)在PDMS膜表面進(jìn)行微小尺度的加工,如微孔、微通道等。飛秒激光的超短脈沖時(shí)間意味著加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱影響區(qū)域非常小,因此可以比較大限度地減少PDMS膜的熱損傷和變形。飛秒激光加工過(guò)程中通常不會(huì)產(chǎn)生明顯的熔化或燒焦,因此可以保持PDMS膜的表面質(zhì)量和機(jī)械性能。在PDMS膜上,飛秒激光可以進(jìn)行微加工,如微孔鉆孔、微通道切割、微結(jié)構(gòu)刻蝕等。這些加工可以應(yīng)用于微流體芯片、微型生物醫(yī)學(xué)器械、微流控系統(tǒng)等領(lǐng)域,以實(shí)現(xiàn)微型結(jié)構(gòu)的制備和功能實(shí)現(xiàn)。廣東飛秒激光異形孔飛秒激光加工技術(shù)可對(duì)PCD、PCBN、陶瓷、硬質(zhì)合金、不銹鋼、熱處理鋼、鉬等各種材質(zhì)的產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)孔加工。

飛秒激光在誘導(dǎo)金屬微結(jié)構(gòu)加工應(yīng)用方面和精細(xì)加工方面的其他應(yīng)用如下:金屬納米顆粒加工自1993年HengleinA等人利用激光消融法制備金屬納米顆粒以來(lái),許多研究小組制備出高純度、力度分布均勻的金屬納米顆粒。LinkH等人進(jìn)一步控制飛秒激光的能流密度和照射時(shí)間,將金屬納米棒完全融化為金屬納米點(diǎn)。與其他激光脈沖相比,飛秒激光改變的金屬顆粒尺寸大小和特定形狀,使金屬納米顆粒特別是貴金屬(Au、Hg、Pt、Pd等)在催化、非線性光學(xué)、醫(yī)用材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
秒激光在鉬片上打沉頭孔的應(yīng)用鉬片作為一種重要的工業(yè)材料,具有高熔點(diǎn)、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等優(yōu)良性能,廣泛應(yīng)用于電子、能源、航空航天等領(lǐng)域。在鉬片上打沉頭孔是鉬片加工中的一項(xiàng)重要技術(shù),傳統(tǒng)的加工方式存在加工效率低下、精度不高等問(wèn)題。而飛秒激光技術(shù)在鉬片上打沉頭孔的應(yīng)用,則可以很好地解決這些問(wèn)題。飛秒激光在鉬片上打沉頭孔的原理是利用飛秒激光的超快、超短、高能束的特點(diǎn),在極短時(shí)間內(nèi)對(duì)鉬片進(jìn)行加工,形成所需的沉頭孔。加工過(guò)程中,飛秒激光的能量被精確地控制,避免了熱影響和熱損傷等問(wèn)題,保證了加工質(zhì)量和精度。同時(shí),飛秒激光加工速度極快,可以大幅提高加工效率。飛秒激光脈沖與材料相互作用時(shí)間在一個(gè)非常短的時(shí)間(飛秒量級(jí)),因此可以實(shí)現(xiàn)材料的冷加工。

PDMS膜指的是聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)薄膜。PDMS是一種無(wú)機(jī)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(jī)械性能等特點(diǎn),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(hù)層等。飛秒激光設(shè)備可以用于在PDMS膜上進(jìn)行加工。飛秒激光進(jìn)行加工,激光脈沖能量很快地注入作用區(qū)域,瞬間高能量密度沉積使電子吸收和運(yùn)動(dòng)方式發(fā)生變化。北京半導(dǎo)體飛秒激光蝕刻
飛秒激光鉆孔技術(shù)還被運(yùn)用到透明材料內(nèi)部的三維微孔加工中,這種制造技術(shù)將有利于制造光電傳感器設(shè)備。高精密飛秒激光精密噴嘴
激光是作為繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后,人類的又一重大發(fā)明。激光是指原子受激輻射產(chǎn)生的光,具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性的特性。激光的良好性能使其在工業(yè)、通信、醫(yī)學(xué)、等領(lǐng)域具備較高的應(yīng)用高價(jià)值。飛秒激光精細(xì)微加工領(lǐng)域技術(shù)門(mén)檻高,涉足企業(yè)不多,公司競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)勁。激光行業(yè)中宏觀加工市場(chǎng)規(guī)模較大,參與競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)數(shù)量較多。激光精細(xì)微加工領(lǐng)域技術(shù)門(mén)檻較高,起步較晚,參與競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)數(shù)量較少。飛秒激光微加工是通過(guò)高光子能量或者高峰值功率和物質(zhì)發(fā)生相互作用,可以在很短的時(shí)間內(nèi)將物質(zhì)的分子健直接破壞從而改變局部材料的特性而實(shí)現(xiàn)加工目的。高精密飛秒激光精密噴嘴