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激光的运用及发展

(2013-08-28 16:06:12)
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激光二极管

激光头

ld

杂谈

分类: 激光二极管

     激光产业属于高科技产业,它包含着许多高科技的元素,比如说激光技术、数控技术等。在我国,激光产业的起步比较晚,激光的前沿技术还不及发达国家。但是经过几代人的努力之后,我国的激光技术研究也还是获得了重大的突破,取得了许多具有国际先进水平的科研成果,开发出了很多国际化标准的激光设备。这些成就无一不推动着激光产品市场的发展,据有关专家介绍,中国的激光产业已经形成了规模。

      上世纪90年代末以来,激光加工装备在激光源、检测控制部件、计算机和软件等三个方面取得了突破性进展。

      在激光源方面,气体激光向固体激光器转变,氪灯泵浦向半导体泵浦转变,激光发生装置体积大大缩小,光束质量、能量密度也大大提高。小功率激光器中,以YAG、半导体泵浦激光(脉冲、连续、单模稳频、微片、倍频)、紫外激光为主的小型、精密加工技术迅速发展。国际激光产业界2000年的统计表明,固体激光器和CO2激光器行业产值分别占激光材料加工产业总产值的36%46%。但由于固体激光器发展迅速,近年来固体激光加工设备在国内的销售收入已经超过了CO2激光加工设备。

在关键检测和运动控制部件方面,激光加工装备与现代检测技术,实时控制日益结合紧密,系统集成带有实时检测、反馈处理,电机由步进向伺服再向直线电机演进,系统反应速度大大加快,体积缩小,结构更加简单,使得敏捷制造成为可能。

就激光从业人员而言,我国的激光产业已经形成了一支实力相当的产业队伍。一份权威的市场调查显示:目前我国激光行业的从业人员已经超过了6万人,其中科技人员占据了一半,管理人员约有14%,具有中高级职称的工作人员约有30%

  从企业的分布来看,我国的激光企业遍及全国。最详细的数据是,我国已经拥有了100个面向企业服务的激光加工工作站,激光切割机厂家多达150家。在未来的发展中,作为光纤激光切割机的领航企业,武汉梅曼等多家企业将会不断地完善企业的结构,完善企业的管理机制,加强与同行业的合作,形成产业合力。

  随着半导体和计算机技术的迅速发展,数据处理和传送能力大幅提高,软件的丰富促进了专家系统的建立,加工系统智能化已成为发展趋势,激光在线加工变得寻常,而在线加工技术的发展又反过来激发了激光加工装备市场的增长,激光加工在信息标记、切割、焊接、钻孔等领域的应用得到不断拓展。

  目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等激光工艺:

  激光切割工艺:

  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。现代的激光成了人们所幻想追求的削铁如泥宝剑。 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算。

  激光焊接工艺:

  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。激光焊接能量密度高,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。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。

  激光打孔工艺:

  激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点,已成为现代制造领域的关键技术之一。在激光出现之前,只能用硬度较大的物质在硬度较小的物质上打孔。这样要在硬度最大的金刚石上打孔,就成了极其困难的事。激光出现后,这一类的操作既快又安全。但是,激光钻出的孔是圆锥形的,而不是机械钻孔的圆柱形,这在有些地方是很不方便的。

  激光打标工艺:

  激光打标是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应,从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等,字符大小可以从毫米到微米量级,这对产品的防伪有特殊的意义。准分子激光打标是近年来发展起来的一项新技术,特别适用于金属打标,可实现亚微米打标,已广泛用于微电子工业和生物工程。

  激光去重平衡工艺:

  用激光去掉高速旋转部件上不平衡的过重部分,使惯性轴与旋转轴重合,以达到动平衡的过程。激光去重平衡技术具有测量和去重两大功能,可同时进行不平衡的测量和校正,效率大大提高,在陀螺制造领域有广阔的应用前景。对于高精度转子,激光动平衡可成倍提高平衡精度,其质量偏心值的平衡精度可达1%或千分之几微米。

  激光蚀刻工艺:

比传统的化学蚀刻工艺简单、可大幅度降低生产成本,可加工0.1251微米宽的线,非常适合于超大规模集成电路的制造。

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