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2008-11-07 11:56 |
激光加工技術的應用概述
目前已成熟的激光加工技術包括：激光快速成形技術、激光焊接技術、激光打孔技術、激光切割技術、激光打標技術、激光去重平衡技術、激光蝕刻技術、激光微調(diào)技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術、激光熱處理和表面處理技術。激光快速成形技術集成了激光技術、CAD/CAM技術和材料技術的最新成果，根據(jù)零件的CAD模型，用激光束將光敏聚合材料逐層固化，精確堆積成樣件，不需要模具和刀具即可快速精確地制造形狀復雜的零件，該技術已在航空航天、電子、汽車等工業(yè)領域得到廣泛應用。激光焊接技術具有溶池凈化效應，能純凈焊縫金屬，適用于相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高，對高熔點、高反射率、高導熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。激光打孔技術具有精度高、通用性強、效率高、成本低和綜合技術經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)點，已成為現(xiàn)代制造領域的關鍵技術之一。激光切割技術可廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。脈沖激光適用于金屬材料，連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術的重要應用領域。激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米量到微米量級，這對產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。準分子激光打標是近年來發(fā)展起來的一項新技術，特別適用于金屬打標，可實現(xiàn)亞微米打標，已廣泛用于微電子工業(yè)和生物工程。 5ILKYUg,
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激光去重平衡技術是用激光去掉高速旋轉(zhuǎn)部件上不平衡的過重部分，使慣性軸與旋轉(zhuǎn)軸重合，以達到動平衡的過程。激光去重平衡技術具有測量和去重兩大功能，可同時進行不平衡的測量和校正，效率大大提高，在陀螺制造領域有廣闊的應用前景。對于高精度轉(zhuǎn)子，激光動平衡可成倍提高平衡精度，其質(zhì)量偏心值的平衡精度可達1%或千分之幾微米。激光蝕刻技術比傳統(tǒng)的化學蝕刻技術工藝簡單、可大幅度降低生產(chǎn)成本，可加工0.125～1微米寬的線，非常適合于超大規(guī)模集成電路的制造。激光微調(diào)技術可對指定電阻進行自動精密微調(diào)，精度可達0.01%～0.002%，比傳統(tǒng)加工方法的精度和效率高、成本低。激光微調(diào)包括薄膜電阻(0.01～0.6微米厚)與厚膜電阻(20～50微米厚)的微調(diào)、電容的微調(diào)和混合集成電路的微調(diào)。激光存儲技術是利用激光來記錄視頻、音頻、文字資料及計算機信息的一種技術，是信息化時代的支撐技術之一。 Z'k?lkB2i
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激光劃線技術是生產(chǎn)集成電路的關鍵技術，其劃線細、精度高(線寬為15～25微米，槽深為5～200微米)，加工速度快(可達200毫米/秒)，成品率可達99.5%以上。激光清洗技術的采用可大大減少加工器件的微粒污染，提高精密器件的成品率。激光熱、表處理技術包括：激光相變硬化技術、激光包覆技術、激光表面合金化技術、激光退火技術、激光沖擊硬化技術、激光強化電鍍技術、激光上釉技術，這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。激光相變硬化(即激光淬火)是激光熱處理中研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝,適用于大多數(shù)材料和不同形狀零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲勞強度,國外一些工業(yè)部門將該技術作為保證產(chǎn)品質(zhì)量的手段。激光包覆技術是在工業(yè)中獲得廣泛應用的激光表面改性技術之一,具有很好的經(jīng)濟性,可大大提高產(chǎn)品的抗腐蝕性。 oowofi(E
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激光表面合金化技術是材料表面局部改性處理的新方法,是未來應用潛力最大的表面改性技術之一,適用于航空、航天、兵器、核工業(yè)、汽車制造業(yè)中需要改善耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能的零件。激光退火技術是半導體加工的一種新工藝,效果比常規(guī)熱退火好得多。激光退火后,雜質(zhì)的替位率可達到98%～99%,可使多晶硅的電阻率降到普通加熱退火的1/2～1/3,還可大大提高集成電路的集成度,使電路元件間的間隔縮小到0.5微米。激光沖擊硬化技術能改善金屬材料的機械性能,可阻止裂紋的產(chǎn)生和擴展,提高鋼、鋁、鈦等合金的強度和硬度,改善其抗疲勞性能。激光強化電鍍技術可提高金屬的沉積速度,速度比無激光照射快1000倍,對微型開關、精密儀器零件、微電子器件和大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)和修補具有重大義意。使用改技術可使電度層的牢固度提高昂100～1000倍。激光上釉技術對于材料改性很有發(fā)展前途,其成本低,容易控制和復制,有利于發(fā)展新材料。激光上釉結合火焰噴涂、等離子噴涂、離子沉積等技術,在控制組織、提高表面耐磨、耐腐蝕性能方面有著廣闊的應用前景。電子材料、電磁材料和其它電氣材料經(jīng)激光上釉后用于測量儀表極為理想。
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