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。我們一直使用激光切割鉆石,用于生產(chǎn)鉆石唱片針。我們還使用激光加工藍寶石、紅寶石和陶瓷上的細孔。北京飛秒激光拋光
飛秒激光新技術(shù)應(yīng)用剛剛興起,主要應(yīng)用行業(yè)包括:半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、太陽能產(chǎn)業(yè)(特別是薄膜技術(shù))、平面顯示產(chǎn)業(yè)、合金微鑄造、精確孔徑和電極結(jié)構(gòu)加工、航空難材料加工、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域!在中國制造2025的大戰(zhàn)略背景下,傳統(tǒng)工業(yè)制造業(yè)面臨深度轉(zhuǎn)型,其中一個方向就是效率提升的同時轉(zhuǎn)向附加值更高、技術(shù)壁壘更高的精密加工。而激光加工完全符合于這一主旨,激光器及激光加工設(shè)備已經(jīng)在消費電子觸摸屏模組生產(chǎn)、半導(dǎo)體晶圓劃片等3C制造領(lǐng)域嶄露頭角,并在藍寶石加工、曲面玻璃和陶瓷生產(chǎn)等領(lǐng)域展現(xiàn)出全新的應(yīng)用前景。北京飛秒激光拋光隨著未來手機中藍寶石和陶瓷等高附加值脆性材料的應(yīng)用,飛秒激光加工將成為3C自動化設(shè)備中重要的組成部分。
隨著科技的不斷進步和應(yīng)用需求的不斷增長,飛秒激光打沉頭孔技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展。未來發(fā)展方向包括:進一步提高加工精度和效率;研究和開發(fā)新型的飛秒激光器和控制技術(shù);拓展飛秒激光在更多領(lǐng)域的應(yīng)用;加強與其他先進技術(shù)的結(jié)合,如機器人技術(shù)、自動化技術(shù)等,實現(xiàn)更高效、智能的加工生產(chǎn)。飛秒激光微孔成型設(shè)備在鉬片上打沉頭孔的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿ΑkS著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用需求的不斷增長,相信這一技術(shù)將會在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用和發(fā)展。
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、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,在極短時間內(nèi)對鉬片進行加工,形成所需的沉頭孔。加工過程中,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題,保證了加工質(zhì)量和精度。同時,飛秒激光加工速度極快,可以大幅提高加工效率。相對于傳統(tǒng)激光加工設(shè)備,飛秒激光由于脈沖時間短,被加工物不會被加熱,適合加工30微米以下的高精度小孔。
在5G趨勢下,由于高精度高密度的要求,PCB鉆孔技術(shù)將逐漸由機械鉆孔走向激光鉆孔技術(shù)。激光打孔,指激光經(jīng)聚焦后作為強熱源對材料進行加熱,使激光作用區(qū)內(nèi)材料融化或氣化繼而蒸發(fā),而形成孔洞的激光加工過程。目前,PCB激光鉆孔技術(shù)主要分為紅外激光鉆孔技術(shù)和紫外激光鉆孔技術(shù)。1、紅外激光:主要采用YAG激光(波長為1.06μm),將材料表面的物質(zhì)加熱并使其汽化(蒸發(fā)),以除去材料。2、紫外激光:主要采用紫外激光(波長為355nm),高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵,使分子脫離物體。你知道嗎?皮秒激光甚至飛秒激光也將運用于PCB鉆孔。大眾熟知的是,皮秒激光用于美容;飛秒激光用于近視手術(shù)。所謂皮秒激光,指的是皮秒級別脈寬的激光(1皮秒是1秒的一萬億分之一秒)所謂飛秒激光,指的是飛秒級別脈寬的激光(1飛秒是1秒的一千萬億分之一)早期的激光加工特點是長脈沖寬度和低激光強度,雖然激光束可以被聚焦成很小的光斑,但是對材料的熱沖擊依然很大,限制了加工的精度。而皮秒激光和飛秒激光具有脈寬超短、瞬時功率超高、聚焦區(qū)域超小的特點,特別適用于電路板的精密加工。利用飛秒激光在合適的工藝參數(shù)下能加工出重鑄層和微裂紋極少的高質(zhì)量微孔。北京飛秒激光拋光
飛秒激光新技術(shù)應(yīng)用主要應(yīng)用行業(yè)包括:合金微鑄造、精確孔徑和電極結(jié)構(gòu)加工、航空難材料加工、醫(yī)療等領(lǐng)域。北京飛秒激光拋光
飛秒激光精細微加工將成為未來激光加工發(fā)展的重要方向。在中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級不斷深化的背景下,產(chǎn)品和零件加工逐漸趨向精密化、微型化,激光技術(shù)也不斷向高功率、窄脈寬、短波長方向發(fā)展,更高的功率可以提高加工速度,優(yōu)化加工效率。飛秒激光更窄的脈寬可以降低加工損傷,提升加工質(zhì)量。更短波長可以使加工產(chǎn)生更小光斑,提供較高的分辨率,提高加工精度。隨著超短脈沖激光器趨向更為成熟的工業(yè)應(yīng)用,精細激光微加工技術(shù)將開拓更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,成為諸多行業(yè)不可或缺的利器。北京飛秒激光拋光