㈠ 激光加工都可以应用到哪些领域
激光技术与原子能、半导体及计算机一起,是二十世纪最负盛名的四项重大发明。
激光作为上世纪发明的新光源,它具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点,已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计,从高端的光纤到常见的条形码扫描仪,每年与激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。中国激光产品主要应用于工业加工,占据了40%以上的市场空间。
激光加工作为激光系统最常用的应用,主要技术包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔、微加工及光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。
激光加工设备就是利用激光加工技术改造传统制造业的关键技术设备之一,主要产品则包括各类激光打标机、焊接机、切割机、划片机、雕刻机、热处理机、三维成型机以及毛化机等。这类产品已经或正在进入各工业领域。
激光加工技术具体应用:
一、在服装行业的应用
因为激光加工工艺具有自动化程度高、加工精确高、速度快、效率高、操作简单方便等特点,适应了国际服装生产技术潮流所以激光加工技术以及设备正在以惊人的速度在服装行业内得到推广和普及。
1、激光切割应用
激光切割过程中,不会使布料变形或起皱,激光切割尺寸精度高,激光切割形状可随着图稿进行任意更改,增加了设计的实用性和创造性。另外,激光切割技术是用“激光刀”代替金属刀,激光切割任何面料,能瞬间将切口熔化并凝固,缝隙小、精确度高达到自动“锁边”的功能。传统工艺用刀模切割或热加工,切口易脱丝、发黄、发硬。
2、激光雕刻应用
激光雕刻是利用软件技术,按设计图稿输入数据进行自动雕刻。激光雕刻是激光加工技术在服装行业中运用最成熟、最广泛的技术,能雕刻任何复杂图形标志,还可以进行射穿的镂空雕刻和表面雕刻,从而雕刻出深浅不一、质感不同、具有层次感和过渡颜色效果的各种图案。
3、激光打标应用
激光打标具有打标精度高、速度快、标记清晰等特点。激光打标兼容了激光切割、雕刻技术的各种优点,可以在各种材料上进行精密加工,还可以加工尺寸小且复杂的图案,激光标记具有永不磨损的防伪性能。
二、在电子工业中的应用
激光加工技术属于非接触性加工方式,所以不产生机械挤压或机械应力,特别符合电子行业的加工要求。另外,还由于激光加工技术的高效率、无污染、高精度、热影响区小,因此在电子工业中得到广泛应用。
1、激光划片
激光划技术是生产集成电路的关键技术,其划线细、精度高(线宽为15-25μm,槽深5-200μm)、加工速度快(可达200mm/s),成品率达99.5%以上。集成电路生产过程中,在一块基片上要制备上千个电路,在封装前要把它们分割成单个管芯。传统的方法是用金刚石砂轮切割,硅片表面因受机械力而产生辐射状裂纹。用激光划线技术进行划片,把激光束聚焦在硅片表面,产生高温使材料汽化而形成沟槽。通过调节脉冲重叠量可精确控制刻槽深度,使硅片很容易沿沟槽整齐断开,也可进行多次割划而直接切开。由于激光被聚焦成极小的光斑,热影响区极小,切划50μm深的沟槽时,在沟槽边25μm的地方温升不会影响有源器件的性能。激光划片是非接触加工,硅片不会受机械力而产生裂纹。因此可以达到提高硅片利用率、成品率高和切割质量好的目的。还可用于单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池的划片以及硅、锗、砷化稼和其他半导体衬底材料的划片与切割。
2、激光微调
激光微调技术可对指定电阻进行自动精密微调,精度可达0.01%一0.002%,比传统方法的精度和效率高,成本低。集成电路、传感器中的电阻是一层电阻薄膜,制造误差达上15一20%,只有对之进行修正,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,加工时对邻近的元件热影响极小,不产生污染,又易于用计算机控制,因此可以满足快速微调电阻使之达到精确的预定值的目的。加工时将激光束聚焦在电阻薄膜上,将物质汽化。微调时首先对电阻进行测量,把数据传送给计算机,计算机根据预先设计好的修调方法指令光束定位器使激光按一定路径切割电阻,直至阻值达到设定值,同样可以用激光技术进行片状电容的电容量修正及混合集成电路的微调。优越的定位精度,使激光微调系统在小型化精密线形组合信号器件方面提高了产量和电路功能。
3、激光打标
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。激光打标有雕刻和掩模成像两种方式:掩模式打标用激光把模版图案成像到工件表面而烧蚀出标记。雕刻式打标是一种高速全功能打标系统。激光束经二维光学扫描振镜反射后经平场光学镜头聚焦到工件表面,在计算机控制下按设定的轨迹使材料汽化,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,激光标记是永久性的,不易磨损,这对产品的防伪有特殊的意义。已大量用在给电子元器件、集成电路打商标型号、给印刷电路板打编号等。紫外波段激光技术发展很快,由于材料在紫外波激光作用下发生电子能带跃迁,打破或削弱分子间的结合键,从而实现剥蚀加工,加工边缘十分齐整,因此在激光标记技术中异军突起,尤其受到微电子行业的重视。
㈡ 激光加工的特点
激光加工技术主要有以下独特的优点
1、使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益。
2、可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工;在恶劣环境或其他人难以接近的地方,可用机器人进行激光加工。
3、激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件。
4、可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料。
激光加工属于无接触加工,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,因此可以实现多种加工的目的。它可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料。激光加工柔性大主要用于切割、表面处理、焊接、打标和打孔等。
(2)工业上激光加工主要用在哪些方面扩展阅读
激光加工的应用
激光技术与原子能、半导体及计算机一起,是二十世纪最负盛名的四项重大发明。
激光作为上世纪发明的新光源,它具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点,已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。
据统计,从高端的光纤到常见的条形码扫描仪,每年与激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。中国激光产品主要应用于工业加工,占据了40%以上的市场空间。
激光加工作为激光系统最常用的应用,主要技术包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔、微加工及光化学沉积、立体光刻、激光刻蚀等。
㈢ 激光加工技术功能分别有什么
激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术,传统上看,它的研究范围一般可分为以下方面:
1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统;
2.激光加工工艺。包括焊接、表面处理、打孔、打标、微调等各种加工工艺;
3.激光焊接:汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半导体泵浦激光器;
4.激光切割:汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
㈣ 激光加工技术的应用范围
激光加工技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术 ,它的范围一般可分为:
1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。
2.激光加工工艺。
㈤ 激光应用到的领域有哪些
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。
激光的运用领域广泛,例如军事上的激光制导,激光武器,还有激光通信,激光测速,工业中的激光玻璃,激光传感器,激光加工技术,医学上也可以用激光做手术,激光治疗近视广告也打了很多年了,还可以用激光美容,还有激光照排技术,改写了我国印刷业的历史。
㈥ 激光焊接机在工业中的应用主要有哪些
答:1 ,首先激光焊接机已经在工业应用中非常普及,这种高效的加工模式给企业带来了效益,在很众多行业都进行改革改造,使用先进的设备来做更完美的产品结构。下面主要分析几个行业的中的应用:
2、电子、电器行业由于激光加工属于非接触性加工方式,所以激光焊接机不产生机械挤压或机械应力,因此特别符合电子行业的加工要求。如:变压器、电感器、连接器、端子、光纤连接器、传感器、变压器、开关、手机电池、微电子元件、集成电路引线等焊接。都能体现出激光焊接机的完美工艺及其优势。
3、汽车、电动车行业激光焊接机激光加工为非接触加工,对产品无污染、速度高,更适合汽车高端消费品生产工艺的需要,如汽车表盘的焊接、汽门的焊接、活塞环的焊接、汽车缸垫的焊接、排汽管、滤清器的焊接、汽车安全气囊发生器的焊接。汽车试制、和小批量生产阶段零件的激光切割,电动车电池焊接。
4、能源照明建材行业 激光加工广泛用激光太阳能电池制造:如太阳能硅片激光划划切割、太阳能热水器导热板焊接。激光加工作为一种环保、高效的加工在未来将得到更广泛的应用。
5 . 其它领域的应用,科技的发展激光焊接机也不断走向自动化 智能化方向前进,将给我们的生活创造更多的优势环境。
吉祥云激光设备
㈦ 激光在加工工艺中的用处有哪些
激光切割是激光加工的一种重要形式。激光切割的切割线准确、细致,切割后边缘直、质量好。随着电子工业的飞速发展,在一块不大的半导体基片上要做成许多个集成电路,若想准确无误地将它们分割开来,激光正是最理想的划片工具。在加工工艺中,激光还有许多用处。例如金属材料经激光热处理后,可提高硬度、耐磨能力和抗蚀能力,效果比普通热处理好得多。
㈧ 激光加工技术都有什么应用领域
激光加工技术的应用:
已成熟的激光加工技术包括:激光快速成形技术、激光焊接技术、激光打孔技术、激光切割技术、激光打标技术、激光去重平衡技术、激光蚀刻技术、激光微调技术、激光存储技术、激光划线技术、激光清洗技术、激光热处理和表面处理技术。
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。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。
激光切割技术可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。
激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。准分子激光打标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。
激光去重平衡技术是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。
激光蚀刻技术比传统的化学蚀刻技术工艺简单、可大幅度降低生产成本,可加工0.125~1微米宽的线,非常适合于超大规模集成电路的制造。
激光微调技术可对指定电阻进行自动精密微调,精度可达0.01%~0.002%,比传统加工方法的精度和效率高、成本低。激光微调包括薄膜电阻(0.01~0.6微米厚)与厚膜电阻(20~50微米厚)的微调、电容的微调和混合集成电路的微调。
激光存储技术是利用激光来记录视频、音频、文字资料及计算机信息的一种技术,是信息化时代的支撑技术之一。
激光划线技术是生产集成电路的关键技术,其划线细、精度高(线宽为15~25微米,槽深为5~200微米),加工速度快(可达200毫米/秒),成品率可达99.5%以上。
激光清洗技术的采用可大大减少加工器件的微粒污染,提高精密器件的成品率。
激光热、表处理技术包括:激光相变硬化技术、激光包覆技术、激光表面合金化技术、激光退火技术、激光冲击硬化技术、激光强化电镀技术、激光上釉技术,这些技术对改变材料的机械性能、耐热性和耐腐蚀性等有重要作用。
激光相变硬化(即激光淬火)是激光热处理中研究最早、最多、进展最快、应用最广的一种新工艺,适用于大多数材料和不同形状零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲劳强度,国外一些工业部门将该技术作为保证产品质量的手段。
激光包覆技术是在工业中获得广泛应用的激光表面改性技术之一,具有很好的经济性,可大大提高产品的抗腐蚀性。
激光表面合金化技术是材料表面局部改性处理的新方法,是未来应用潜力最大的表面改性技术之一,适用于航空、航天、兵器、核工业、汽车制造业中需要改善耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的零件。
激光退火技术是半导体加工的一种新工艺,效果比常规热退火好得多。激光退火后,杂质的替位率可达到98%~99%,可使多晶硅的电阻率降到普通加热退火的1/2~1/3,还可大大提高集成电路的集成度,使电路元件间的间隔缩小到0.5微米。
激光冲击硬化技术能改善金属材料的机械性能,可阻止裂纹的产生和扩展,提高钢、铝、钛等合金的强度和硬度,改善其抗疲劳性能。
激光强化电镀技术可提高金属的沉积速度,速度比无激光照射快1000倍,对微型开关、精密仪器零件、微电子器件和大规模集成电路的生产和修补具有重大义意。使用改技术可使电度层的牢固度提高昂100~1000倍。
激光上釉技术对于材料改性很有发展前途,其成本低,容易控制和复制,有利于发展新材料。激光上釉结合火焰喷涂、等离子喷涂、离子沉积等技术,在控制组织、提高表面耐磨、耐腐蚀性能方面有着广阔的应用前景。电子材料、电磁材料和其它电气材料经激光上釉后用于测量仪表极为理想。
㈨ 激光技术都有哪些实在的应用你知道吗
引言:可能有很多人都听过激光这个词语,但是大家并不知道激光具体运用在哪些方面。随着科技的进步之后,现在有越来越多的领域都运用了激光。那今天让小编给大家介绍一下激光技术有哪些比较实在的应用?
激光的运用也让我国的航空得到了特别大的发展,而且现在我国一些军事方面以及计算机发展方面都运用上了激光。甚至在一些医院的大型设备当中也运用到了激光,所以可以看到激光的发展给我们的生活带来了很多的便利。还有一些印刷系统也是需要激光技术的,像一些打印机或者是传真机等等。可以说激光是随处可见的一个物体,而且应用也特别的广泛,它甚至还运用在很多的娱乐场所。
㈩ 激光加工工艺及应用
激光加工是无接触的方式,不会产生工具与工件表面的摩擦阻力,也不会直接对工件进行冲击,工件几乎不会发生变形,且激光是对局部进行加工,对非激光照射的部分几乎没有影响,所以激光加工是高速、高效、高精度的加工方式。激光加工技术是光与机电技术的结合,激光光束的移动速度、功率密度和方向等都可以调节,易与数控系统配合来对复杂工件进行加工,可由此对其实现不同层面和范围的应用。
一
激光模切技术
激光模切技术是根据在软件中设计好的工件图样,将激光束聚焦后直接对材料表面完成模切或压痕效果的一种切割方法。激光模切技术具有切割精度高、模切产品粗糙度低、模切加工时间短、生产效率高等特点。由于无须更换模切刀版,也可实现不同版式工件之间的快速转换,这样节省了传统模切刀版调整时间,尤其适用于轻薄、异形工件的加工。
典型的激光模切系统应该包括有激光器、扫描系统、控制系统、冷却系统、惰性气体保护室、废料清除系统以及反馈系统。激光在模切加工中扮演“模切刀”的角色,其对最终的加工效果的影响是模切机各组成部分中最大的,目前市场上用于激光加工的激光器主要有YAG激光器、CO2激光器和半导体激光器等。最常使用的是出波长能被非金属很好吸收且能够产生连续激光或非连续激光脉冲的CO2激光器。
二
激光雕刻技术
激光雕刻机的主要组成为:激光器(提供激光光束,包括聚光腔、反射镜)、聚焦系统(使高功率密度的激光能量聚集在小面积上,达到最佳的雕刻效率)、导光系统(改变激光照射方向)、工作台(用于承载或移动被雕刻工件)、控制面板(调整和控制电源及激光器)、水冷系统(调控激光器内的温度)。由于主要是对非金属材料加工,所以激光雕刻与模切一样常选用CO2激光器。为实现高速点阵雕刻和适量雕刻,激光雕刻大多采用振镜式导光系统。三
激光焊接技术
激光焊接技术主要用于对金属及塑料制品进行焊接加工。以前金属焊接大多采用电阻焊接工艺,但电阻焊存在耗电量大、热影响区大、接口不美观、可焊材料厚度受限等问题,所以激光焊接技术的应用越来越广泛。激光焊接金属的作用机理是用激光辐射金属表面,通过激光与金属的耦合作用使待焊接部位在极短时间内瞬间熔化甚至气化,再冷却凝固结晶而形成焊缝。激光焊接可分为热传导焊接和深熔焊两种,前者会发生激光的功率密度较小,辐射能只作用于金属表面,材料下层则靠热传导受热熔化;深熔焊会产生小孔效应,即输入激光能量很大,远大于传导及散热的速率时,照射区域会在极短时间发生气化形成小孔,孔内压力形成动态的平衡,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属熔化,由此可形成尤其窄而深的焊缝,且改变焊接参数可以使焊缝熔深在较大范围内变化,所以实际更多采用深熔焊接方式。
接下来讨论用于焊接金属的激光器的选择。金属焊接大多采用YAG激光器,因为YAG激光比 CO22激光更易于被金属吸收,且受等离子体影响较小,焊接操作灵活。但YAG激光器运作时易产生大量热损耗,使激光腔温度升高产生激光热透镜效应,从而降低激光功率和能量转化效率。YLR光纤激光器是以光纤为基材,掺杂不同的稀土离子的光纤传输传输,具有体积小、成本低、激光功率高等优点,焊接熔深和速度更高,较YAG激光器更胜一筹。
激光焊接金属过程几乎不会产生碎屑废渣,且无需添加粘合剂,具有速度快、精度高、热影响区小、深宽比大、焊缝美观等优点,易实现自动化,可产生良好的社会和经济效益,已成为金属包装气密性封装等的主要方式。
对于塑料材料工件而言,传统的塑料焊接主要采用超声波焊接、摩擦焊接、振动焊接、热板焊接等技术,而实际时加工既要考虑其密封性能, 又要防止加工过程中会受到污染, 塑料激光焊接的高精度和无接触性正好可以满足这样的要求。