㈠ 激光加工都可以應用到哪些領域
激光技術與原子能、半導體及計算機一起,是二十世紀最負盛名的四項重大發明。
激光作為上世紀發明的新光源,它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點,已廣泛應用於工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。據統計,從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀,每年與激光相關產品和服務的市場價值高達上萬億美元。中國激光產品主要應用於工業加工,占據了40%以上的市場空間。
激光加工作為激光系統最常用的應用,主要技術包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔、微加工及光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
激光加工設備就是利用激光加工技術改造傳統製造業的關鍵技術設備之一,主要產品則包括各類激光打標機、焊接機、切割機、劃片機、雕刻機、熱處理機、三維成型機以及毛化機等。這類產品已經或正在進入各工業領域。
激光加工技術具體應用:
一、在服裝行業的應用
因為激光加工工藝具有自動化程度高、加工精確高、速度快、效率高、操作簡單方便等特點,適應了國際服裝生產技術潮流所以激光加工技術以及設備正在以驚人的速度在服裝行業內得到推廣和普及。
1、激光切割應用
激光切割過程中,不會使布料變形或起皺,激光切割尺寸精度高,激光切割形狀可隨著圖稿進行任意更改,增加了設計的實用性和創造性。另外,激光切割技術是用「激光刀」代替金屬刀,激光切割任何面料,能瞬間將切口熔化並凝固,縫隙小、精確度高達到自動「鎖邊」的功能。傳統工藝用刀模切割或熱加工,切口易脫絲、發黃、發硬。
2、激光雕刻應用
激光雕刻是利用軟體技術,按設計圖稿輸入數據進行自動雕刻。激光雕刻是激光加工技術在服裝行業中運用最成熟、最廣泛的技術,能雕刻任何復雜圖形標志,還可以進行射穿的鏤空雕刻和表面雕刻,從而雕刻出深淺不一、質感不同、具有層次感和過渡顏色效果的各種圖案。
3、激光打標應用
激光打標具有打標精度高、速度快、標記清晰等特點。激光打標兼容了激光切割、雕刻技術的各種優點,可以在各種材料上進行精密加工,還可以加工尺寸小且復雜的圖案,激游標記具有永不磨損的防偽性能。
二、在電子工業中的應用
激光加工技術屬於非接觸性加工方式,所以不產生機械擠壓或機械應力,特別符合電子行業的加工要求。另外,還由於激光加工技術的高效率、無污染、高精度、熱影響區小,因此在電子工業中得到廣泛應用。
1、激光劃片
激光劃技術是生產集成電路的關鍵技術,其劃線細、精度高(線寬為15-25μm,槽深5-200μm)、加工速度快(可達200mm/s),成品率達99.5%以上。集成電路生產過程中,在一塊基片上要制備上千個電路,在封裝前要把它們分割成單個管芯。傳統的方法是用金剛石砂輪切割,矽片表面因受機械力而產生輻射狀裂紋。用激光劃線技術進行劃片,把激光束聚焦在矽片表面,產生高溫使材料汽化而形成溝槽。通過調節脈沖重疊量可精確控制刻槽深度,使矽片很容易沿溝槽整齊斷開,也可進行多次割劃而直接切開。由於激光被聚焦成極小的光斑,熱影響區極小,切劃50μm深的溝槽時,在溝槽邊25μm的地方溫升不會影響有源器件的性能。激光劃片是非接觸加工,矽片不會受機械力而產生裂紋。因此可以達到提高矽片利用率、成品率高和切割質量好的目的。還可用於單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池的劃片以及硅、鍺、砷化稼和其他半導體襯底材料的劃片與切割。
2、激光微調
激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調,精度可達0.01%一0.002%,比傳統方法的精度和效率高,成本低。集成電路、感測器中的電阻是一層電阻薄膜,製造誤差達上15一20%,只有對之進行修正,才能提高那些高精度器件的成品率。激光可聚焦成很小的光斑,能量集中,加工時對鄰近的元件熱影響極小,不產生污染,又易於用計算機控制,因此可以滿足快速微調電阻使之達到精確的預定值的目的。加工時將激光束聚焦在電阻薄膜上,將物質汽化。微調時首先對電阻進行測量,把數據傳送給計算機,計算機根據預先設計好的修調方法指令光束定位器使激光按一定路徑切割電阻,直至阻值達到設定值,同樣可以用激光技術進行片狀電容的電容量修正及混合集成電路的微調。優越的定位精度,使激光微調系統在小型化精密線形組合信號器件方面提高了產量和電路功能。
3、激光打標
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。激光打標有雕刻和掩模成像兩種方式:掩模式打標用激光把模版圖案成像到工件表面而燒蝕出標記。雕刻式打標是一種高速全功能打標系統。激光束經二維光學掃描振鏡反射後經平場光學鏡頭聚焦到工件表面,在計算機控制下按設定的軌跡使材料汽化,可以打出各種文字、符號和圖案等,字元大小可以從毫米到微米量級,激游標記是永久性的,不易磨損,這對產品的防偽有特殊的意義。已大量用在給電子元器件、集成電路打商標型號、給印刷電路板打編號等。紫外波段激光技術發展很快,由於材料在紫外波激光作用下發生電子能帶躍遷,打破或削弱分子間的結合鍵,從而實現剝蝕加工,加工邊緣十分齊整,因此在激游標記技術中異軍突起,尤其受到微電子行業的重視。
㈡ 激光加工的特點
激光加工技術主要有以下獨特的優點
1、使用激光加工,生產效率高,質量可靠,經濟效益。
2、可以通過透明介質對密閉容器內的工件進行各種加工;在惡劣環境或其他人難以接近的地方,可用機器人進行激光加工。
3、激光加工過程中無「刀具」磨損,無「切削力」作用於工件。
4、可以對多種金屬、非金屬加工,特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。
激光加工屬於無接觸加工,並且高能量激光束的能量及其移動速度均可調,因此可以實現多種加工的目的。它可以對多種金屬、非金屬加工,特別是可以加工高硬度、高脆性及高熔點的材料。激光加工柔性大主要用於切割、表面處理、焊接、打標和打孔等。
(2)工業上激光加工主要用在哪些方面擴展閱讀
激光加工的應用
激光技術與原子能、半導體及計算機一起,是二十世紀最負盛名的四項重大發明。
激光作為上世紀發明的新光源,它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點,已廣泛應用於工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。
據統計,從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀,每年與激光相關產品和服務的市場價值高達上萬億美元。中國激光產品主要應用於工業加工,占據了40%以上的市場空間。
激光加工作為激光系統最常用的應用,主要技術包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔、微加工及光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
㈢ 激光加工技術功能分別有什麼
激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術,傳統上看,它的研究范圍一般可分為以下方面:
1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統;
2.激光加工工藝。包括焊接、表面處理、打孔、打標、微調等各種加工工藝;
3.激光焊接:汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半導體泵浦激光器;
4.激光切割:汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
㈣ 激光加工技術的應用范圍
激光加工技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術 ,它的范圍一般可分為:
1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。
2.激光加工工藝。
㈤ 激光應用到的領域有哪些
激光是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後,人類的又一重大發明,被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」。
激光的運用領域廣泛,例如軍事上的激光制導,激光武器,還有激光通信,激光測速,工業中的激光玻璃,激光感測器,激光加工技術,醫學上也可以用激光做手術,激光治療近視廣告也打了很多年了,還可以用激光美容,還有激光照排技術,改寫了我國印刷業的歷史。
㈥ 激光焊接機在工業中的應用主要有哪些
答:1 ,首先激光焊接機已經在工業應用中非常普及,這種高效的加工模式給企業帶來了效益,在很眾多行業都進行改革改造,使用先進的設備來做更完美的產品結構。下面主要分析幾個行業的中的應用:
2、電子、電器行業由於激光加工屬於非接觸性加工方式,所以激光焊接機不產生機械擠壓或機械應力,因此特別符合電子行業的加工要求。如:變壓器、電感器、連接器、端子、光纖連接器、感測器、變壓器、開關、手機電池、微電子元件、集成電路引線等焊接。都能體現出激光焊接機的完美工藝及其優勢。
3、汽車、電動車行業激光焊接機激光加工為非接觸加工,對產品無污染、速度高,更適合汽車高端消費品生產工藝的需要,如汽車表盤的焊接、汽門的焊接、活塞環的焊接、汽車缸墊的焊接、排汽管、濾清器的焊接、汽車安全氣囊發生器的焊接。汽車試制、和小批量生產階段零件的激光切割,電動車電池焊接。
4、能源照明建材行業 激光加工廣泛用激光太陽能電池製造:如太陽能矽片激光劃劃切割、太陽能熱水器導熱板焊接。激光加工作為一種環保、高效的加工在未來將得到更廣泛的應用。
5 . 其它領域的應用,科技的發展激光焊接機也不斷走向自動化 智能化方向前進,將給我們的生活創造更多的優勢環境。
吉祥雲激光設備
㈦ 激光在加工工藝中的用處有哪些
激光切割是激光加工的一種重要形式。激光切割的切割線准確、細致,切割後邊緣直、質量好。隨著電子工業的飛速發展,在一塊不大的半導體基片上要做成許多個集成電路,若想准確無誤地將它們分割開來,激光正是最理想的劃片工具。在加工工藝中,激光還有許多用處。例如金屬材料經激光熱處理後,可提高硬度、耐磨能力和抗蝕能力,效果比普通熱處理好得多。
㈧ 激光加工技術都有什麼應用領域
激光加工技術的應用:
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。
激光焊接技術具有溶池凈化效應,能純凈焊縫金屬,適用於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。
激光切割技術可廣泛應用於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,提高工件質量。脈沖激光適用於金屬材料,連續激光適用於非金屬材料,後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。準分子激光打標發展起來的一項新技術,特別適用於金屬打標,可實現亞微米打標,已廣泛用於微電子工業和生物工程。
激光去重平衡技術是用激光去掉高速旋轉部件上不平衡的過重部分,使慣性軸與旋轉軸重合,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,在陀螺製造領域有廣闊的應用前景。對於高精度轉子,激光動平衡可成倍提高平衡精度,其質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的化學蝕刻技術工藝簡單、可大幅度降低生產成本,可加工0.125~1微米寬的線,非常適合於超大規模集成電路的製造。
激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調,精度可達0.01%~0.002%,比傳統加工方法的精度和效率高、成本低。激光微調包括薄膜電阻(0.01~0.6微米厚)與厚膜電阻(20~50微米厚)的微調、電容的微調和混合集成電路的微調。
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。
激光劃線技術是生產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。
激光清洗技術的採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,適用於大多數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,國外一些工業部門將該技術作為保證產品質量的手段。
激光包覆技術是在工業中獲得廣泛應用的激光表面改性技術之一,具有很好的經濟性,可大大提高產品的抗腐蝕性。
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,適用於航空、航天、兵器、核工業、汽車製造業中需要改善耐磨、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,效果比常規熱退火好得多。激光退火後,雜質的替位率可達到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、微電子器件和大規模集成電路的生產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。
激光上釉技術對於材料改性很有發展前途,其成本低,容易控制和復制,有利於發展新材料。激光上釉結合火焰噴塗、等離子噴塗、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激光上釉後用於測量儀表極為理想。
㈨ 激光技術都有哪些實在的應用你知道嗎
引言:可能有很多人都聽過激光這個詞語,但是大家並不知道激光具體運用在哪些方面。隨著科技的進步之後,現在有越來越多的領域都運用了激光。那今天讓小編給大家介紹一下激光技術有哪些比較實在的應用?
激光的運用也讓我國的航空得到了特別大的發展,而且現在我國一些軍事方面以及計算機發展方面都運用上了激光。甚至在一些醫院的大型設備當中也運用到了激光,所以可以看到激光的發展給我們的生活帶來了很多的便利。還有一些印刷系統也是需要激光技術的,像一些列印機或者是傳真機等等。可以說激光是隨處可見的一個物體,而且應用也特別的廣泛,它甚至還運用在很多的娛樂場所。
㈩ 激光加工工藝及應用
激光加工是無接觸的方式,不會產生工具與工件表面的摩擦阻力,也不會直接對工件進行沖擊,工件幾乎不會發生變形,且激光是對局部進行加工,對非激光照射的部分幾乎沒有影響,所以激光加工是高速、高效、高精度的加工方式。激光加工技術是光與機電技術的結合,激光光束的移動速度、功率密度和方向等都可以調節,易與數控系統配合來對復雜工件進行加工,可由此對其實現不同層面和范圍的應用。
一
激光模切技術
激光模切技術是根據在軟體中設計好的工件圖樣,將激光束聚焦後直接對材料表面完成模切或壓痕效果的一種切割方法。激光模切技術具有切割精度高、模切產品粗糙度低、模切加工時間短、生產效率高等特點。由於無須更換模切刀版,也可實現不同版式工件之間的快速轉換,這樣節省了傳統模切刀版調整時間,尤其適用於輕薄、異形工件的加工。
典型的激光模切系統應該包括有激光器、掃描系統、控制系統、冷卻系統、惰性氣體保護室、廢料清除系統以及反饋系統。激光在模切加工中扮演「模切刀」的角色,其對最終的加工效果的影響是模切機各組成部分中最大的,目前市場上用於激光加工的激光器主要有YAG激光器、CO2激光器和半導體激光器等。最常使用的是出波長能被非金屬很好吸收且能夠產生連續激光或非連續激光脈沖的CO2激光器。
二
激光雕刻技術
激光雕刻機的主要組成為:激光器(提供激光光束,包括聚光腔、反射鏡)、聚焦系統(使高功率密度的激光能量聚集在小面積上,達到最佳的雕刻效率)、導光系統(改變激光照射方向)、工作台(用於承載或移動被雕刻工件)、控制面板(調整和控制電源及激光器)、水冷系統(調控激光器內的溫度)。由於主要是對非金屬材料加工,所以激光雕刻與模切一樣常選用CO2激光器。為實現高速點陣雕刻和適量雕刻,激光雕刻大多採用振鏡式導光系統。三
激光焊接技術
激光焊接技術主要用於對金屬及塑料製品進行焊接加工。以前金屬焊接大多採用電阻焊接工藝,但電阻焊存在耗電量大、熱影響區大、介面不美觀、可焊材料厚度受限等問題,所以激光焊接技術的應用越來越廣泛。激光焊接金屬的作用機理是用激光輻射金屬表面,通過激光與金屬的耦合作用使待焊接部位在極短時間內瞬間熔化甚至氣化,再冷卻凝固結晶而形成焊縫。激光焊接可分為熱傳導焊接和深熔焊兩種,前者會發生激光的功率密度較小,輻射能只作用於金屬表面,材料下層則靠熱傳導受熱熔化;深熔焊會產生小孔效應,即輸入激光能量很大,遠大於傳導及散熱的速率時,照射區域會在極短時間發生氣化形成小孔,孔內壓力形成動態的平衡,光束可以直接照射到孔底。小孔吸收射入的所有能量使孔壁金屬熔化,由此可形成尤其窄而深的焊縫,且改變焊接參數可以使焊縫熔深在較大范圍內變化,所以實際更多採用深熔焊接方式。
接下來討論用於焊接金屬的激光器的選擇。金屬焊接大多採用YAG激光器,因為YAG激光比 CO22激光更易於被金屬吸收,且受等離子體影響較小,焊接操作靈活。但YAG激光器運作時易產生大量熱損耗,使激光腔溫度升高產生激光熱透鏡效應,從而降低激光功率和能量轉化效率。YLR光纖激光器是以光纖為基材,摻雜不同的稀土離子的光纖傳輸傳輸,具有體積小、成本低、激光功率高等優點,焊接熔深和速度更高,較YAG激光器更勝一籌。
激光焊接金屬過程幾乎不會產生碎屑廢渣,且無需添加粘合劑,具有速度快、精度高、熱影響區小、深寬比大、焊縫美觀等優點,易實現自動化,可產生良好的社會和經濟效益,已成為金屬包裝氣密性封裝等的主要方式。
對於塑料材料工件而言,傳統的塑料焊接主要採用超聲波焊接、摩擦焊接、振動焊接、熱板焊接等技術,而實際時加工既要考慮其密封性能, 又要防止加工過程中會受到污染, 塑料激光焊接的高精度和無接觸性正好可以滿足這樣的要求。