激光/光电子技术


        激光技术杂志是中华人民共和国新闻出版总署批准,公开发行的优秀学术期刊。刊物以求实、求是、新思、新见为理念,以呈现学人风貌、展现学术观点、形成学术气象、树立学术新风为宗旨,以构建有特色、有亮点的栏目为目标,旨在将杂志创办成国内一流并具有国际影响力的刊物。激光技术杂志自创办以来,栏目独特,内容详实,文章兼具理论性、可读性和时代性,已成为期刊领域有影响力的杂志之一。

应用

        激光加工技术

        激光的空间控制性和时间控制性很好,对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大,特别适用于自动化加工。激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备,已成为企业实行适时生产的关键技术,为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。

        

        热加工和冷加工均可应用在金属和非金属材料,进行切割,打孔,刻槽,标记等.热加工金属材料进行焊接,表面处理,生产合金,切割均极有利.冷加工则对光化学沉积,激光快速成形技术,激光刻蚀,掺染和氧化都很合适。

        

        激光快速成型

        用激光制造模型时用的材料是液态光敏树脂, 它在吸收了紫外波段的激光能量后便发生凝固, 变化成固体材料。把要制造的模型编成程序, 输入到计算机。激光器输出来的激光束由计算机控制光路系统,使它在模型材料上扫描刻划, 在激光束所到之处, 原先是液态的材料凝固起来。激光束在计算机的指挥下作完扫描刻划, 将光敏聚合材料逐层固化,精确堆积成样件,造出模型。所以, 用这个办法制造模型, 速度快, 造出来的模型又精致。该技术已在航空航天、电子、汽车等工业领域得到广泛应用。

        

        激光切割

        激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可大大减少加工时间,降低加工成本,提高工件质量。脉冲激光适用于金属材料,连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。但激光在工业领域中的应用是有局限和缺点的,比如用激光来切割食物和胶合板就不成功,食物被切开的同时也被灼烧了,而切割胶合板在经济上还远不合化算。

        

        随着激光产业的飞速发展,相关的激光技术与激光产品也日趋成熟。在激光切割机领域。呈现出YAG固体激光切割机、CO2激光切割机双足鼎力,光纤激光切割机后来居上的局势。YAG固体激光切割机具有价格低、稳定性好的特点,但能量效率低一般<3%。产品的输出功率大多在600W以下,由于输出能量小,主要用于打孔和点焊及薄板的切割。它的绿色的激光束可在脉冲或连续波的情况下应用,具有波长短、聚光性好适于精密加工特别是在脉冲下进行孔加工最为有效,也可用于切削、焊接和光刻等。YAG固体激光切割机激光器的波长不易被非金属吸收,故不能切割非金属材料,且YAG固体激光切割机需要解决的是提高电源的稳定性和寿命,即要研制大容量、长寿命的光泵激励光源,如采用半导体光泵可使能量效率大幅度地增长。

        

        CO2激光切割机,可以稳定切割20mm以内的碳钢,10mm以内的不锈钢,8mm以下的铝合金。CO2激光器的波长为10.6um,比较容易被非金属吸收,可以高质量地切割木材、亚克力、PP、有机玻璃等非金属材料,但是CO2激光的光电转化率只有10%左右。CO2激光切割机在光束出口处装有喷吹氧气、压缩空气或惰性气体N2的喷嘴,用以提高切割速度和切口的平整光洁。为了提高电源的稳定性和寿命,对于CO2气体激光要解决大功率激光器的放电稳定性。根据国际安全标准,激光危害等级分4级,CO2激光属于危害最小的一级。

        

        光纤激光切割机由于它可以通过光纤传输,柔性化程度空前提高,故障点少,维护方便,速度奇快,所以在切割4mm以内薄板时光纤切割机有着很大的优势,;但是受固体激光波长的影响它在切割厚板时质量较差。光纤激光器激光切割机的波长为1.06um,不易被非金属吸收,故不能切割非金属材料。光纤激光的光电转化率高达25%以上,在电费消耗、配套冷却系统等方面光纤激光的优势相当明显。根据国际安全标准,激光危害等级分4级,光纤激光由于波长短对人体由于是眼睛的伤害大,属于危害最大的一级,出于安全考虑,光纤激光加工需要全封闭的环境。光纤激光切割机作为一种新兴的激光技术,普及程度远远不如CO2激光切割机。

        

        激光焊接

        激光束照射在材料上, 会把它加热至融熔, 使对接在一起的组件接合在一起, 即是焊接。激光焊接,用比切割金属时功率较小的激光束,使材料熔化而不使其气化,在冷却后成为一块连续的固体结构。激光焊接技术具有溶池净化效应,能纯净焊缝金属,适用于相同和不同金属材料间的焊接。由于激光能量密度高,对高熔点、高反射率、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。因为用激光焊接是不需要任何焊料的,所以排除了焊接组件受污染的可能; 其次, 激光束可被光学系统聚成直径很细的光束, 换言之, 激光可以作成非常精细的 焊枪, 做精密焊接工作;还有激光焊接与组件不会直接接触, 亦即这是非接触式的焊接, 因而材料质地脆弱也不打紧, 还可以对远离我们身边的组件作焊接, 也可以把放置在真空室内的组件焊接起来。因为激光焊接有这些特点, 所以它在微电子工业中尤其受欢迎。

        

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