未来加工制造业的革命半导体激光应用介绍二页精彩

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用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激光加工有许多优点：①激光功率密度大，工件吸收激光后温度迅速升高而熔化或汽化，即使熔点高、硬度大和质脆的材料(如陶瓷、金刚石等)也可用激光加工；②激光头与工件不接触，不存在加工工具磨损问题；③工件不受应力，不易污染；④可以对运动的工件或密封在玻璃壳内的材料加工；⑤激光束的发散角可小于1毫弧，光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至十千瓦量级，因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工；⑥激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合，实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度；⑦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。
　　激光打孔 采用脉冲激光器可进行打孔,脉冲宽度为0.1～1毫秒,特别适于打微孔和异形孔,孔径约为0.005～1毫米。激光打孔已广泛用于钟表和仪表的宝石轴承、金刚石拉丝模、化纤喷丝头等工件的加工。
　　激光切割、划片与刻字 在造船、汽车制造等工业中,常使用百瓦至万瓦级的连续CO□激光器对大工件进行切割,既能保证精确的空间曲线形状,又有较高的加工效率。对小工件的切割常用中、小功率固体激光器或CO□激光器。在微电子学中，常用激光切划硅片或切窄缝，速度快、热影响区小。用激光可对流水线上的工件刻字或打标记，并不影响流水线的速度，刻划出的字符可永久保持。
　　激光微调 采用中、小功率激光器除去电子元器件上的部分材料，以达到改变电参数（如电阻值、电容量和谐振频率等）的目的。激光微调精度高、速度快，适于大规模生产。利用类似原理可以修复有缺陷的集成电路的掩模，修补集成电路存储器以提高成品率，还可以对陀螺进行精确的动平衡调节。
　　 图3 经激光微调的电阻样品
　　激光焊接 激光焊接强度高、热变形小、密封性好，可以焊接尺寸和性质悬殊，以及熔点很高(如陶瓷)和易氧化的材料。激光焊接的心脏起搏器，其密封性好、寿命长，而且体积小。
　　激光热处理 用激光照射材料，选择适当的波长和控制照射时间、功率密度，可使材料表面熔化和再结晶，达到淬火或退火的目的。激光热处理的优点是可以控制热处理的深度，可以选择和控制热处理部位，工件变形小,可处理形状复杂的零件和部件,可对盲孔和深孔的内壁进行处理。例如，气缸活塞经激光热处理后可延长寿命；用激光热处理可恢复离子轰击所引起损伤的硅材料。
　　激光加工的应用范围还在不断扩大，如用激光制造大规模集成电路，不用抗蚀剂，工序简单,并能进行0.5微米以下图案的高精度蚀刻加工，从而大大增加集成度。此外，激光蒸发、激光区域熔化和激光沉积等新工艺也在发展中。转载ofweek什么叫激光

老流氓

值得研究

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http://www.ofweek.com/seminar/2014/laser/

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未来的制造加工一定会有大的改变，半导体激光的飞速发展，在未来应用中无可限量，尤其是许多难以加工的材料它都可以做到***高效包括一些反光材料，纳秒，皮秒，飞秒，对一些不破坏材料硬脆材料做精密加工。非常令人期待今年9月在深圳有个展览请大家关注。

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激光技术是20世纪重大发明之一，近年来，随着激光技术的日新月异，全球激光产业发展迅速。2008年，全球激光加工设备制造销售额达到80亿欧元，预计到2010年，全球激光加工市场平均增长率约为13%。美国、日本、德国、英国等国家激光产业的发展代表了世界激光产业最高发展水平，它们在制造业，如汽车、电子、航空、航天、生物医学等领域已基本完成了传统工艺的更新换代，步入“光加工”时代。 　　精密激光制造和服务行业作为一个新兴行业，发展前景广阔，各国都比较重视。随着激光加工技术的不断完善和提高，国际上各类制造业逐渐接受了激光加工技术，这样可使他们的产品增加技术含量，加快产品更新换代，发达国家已逐步形成了完善的激光制造和服务产业群体。 　　发达国家为了在全球竞争环境中占据世界信息技术的制高点，赢得主动权，纷纷加紧实施激光产业发展计划，如美国的“激光核聚变计划”，德国的“光学促进计划”，英国的“阿维尔计划”，日本的“激光研究五年计划”等。这些项目的实施，有效推动了全球激光产业进入高速发展阶段。德国已广泛地将激光应用于汽车、钢铁、航天、电子、医疗等各个行业，激光与光学产品在全世界销售额每年以10％到20％的速度增长。 　　各国积极出台相关政策，建立国家级激光工程中心，广泛开展激光工程应用研究。德国建立了9个国家级激光中心，韩国政府2001年投入7.3亿美元，在光州建立激光工程研究所，成为全球七大激光研究所之一。 　　国际知名公司也都将先进的激光技术作为研发的重点，并投入巨大资金，力求在技术上掌握全球竞争的主动权。德国Trumpf公司每年投入约7000万美元的研究经费，建立了全球最为先进的激光工艺试验中心，开发的C02激光器最高功率已达20000W。德国IPG公司开发了目前全球最为先进的光纤激光器制造技术，技术应用广泛渗透到重金属切割、铜焊、熔覆以及焊接等核心领域。 　　发达国家在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业已开始大规模地应用激光加工技术，激光。在这些领域的应用达到激光设备销售额的60％以上。美国是最早将高功率激光器引入汽车工业的国家，在激光医疗及激光检测方面也占世界首位，德国在激光材料加工设备方面走在世界前列。

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半导体激光器好像只能做激光器的泵浦源，直接用于切割的不多。

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世界上第一台激光器—红宝石激光器（固体激光器）于1960年7月诞生了，距今已有整整五十年了。在这五十年时间里固体激光的发展与应用研究有了极大的飞跃，并且对人类社会产生了巨大的影响。 固体激光器从其诞生开始至今，一直是备受关注。其输出能量大，峰值功率高，结构紧凑牢固耐用，因此在各方面都得到了广泛的用途，其价值不言而喻。正是由于这些突出的特点，其在工业、国防、医疗、科研等方面得到了广泛的应用，给我们的现实生活带了许多便利。 未来的固体激光器将朝着以下几个方向发展： a)     高功率及高能量 b)     超短脉冲激光 c)     高便携性 d)     低成本高质量 现在，激光应用已经遍及光学、医学、原子能、天文、地理、海洋等领域，它标志着新技术革命的发展。诚然，如果将激光发展的历史与电子学及航空发展的历史相比，你不得不意识到现在还是激光发展的早期阶段，更令人激动的美好前景将要来到。   产生激光的条件 产生激光有三个必要的条件： 1)  有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（ 原子、分子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构； 2)  有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能 级之间产生粒子数反转； 3)  有光学谐振腔，增长激活介质的工作长度，控制光束的传播方 向，选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。

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激光属于非接触性加工，比传统的刀具对钢性的要求也不一样。自动化这一块对机械手的运用要多一些。

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中国量子激光武器领先世界

骷髅精灵

可惜不能加工复杂立体的零件

SC胖胖瓜

骷髅精灵 发表于 2014-8-24 00:57
可惜不能加工复杂立体的零件

金属3D打印就是用激光来烧结金属粉末的。

骷髅精灵

SC胖胖瓜 发表于 2014-8-24 01:03
金属3D打印就是用激光来烧结金属粉末的。

我在展会见过实物，那粗糙度像泥巴一样，完全没有使用价值

i雕铣机

骷髅精灵 发表于 2014-8-24 03:05
我在展会见过实物，那粗糙度像泥巴一样，完全没有使用价值

这大实话

SC胖胖瓜

骷髅精灵 发表于 2014-8-24 03:05
我在展会见过实物，那粗糙度像泥巴一样，完全没有使用价值

偶说的是给战斗机打零件用的那种。那种都已经开始批量生产零件了。

i雕铣机

吹牛皮那是刚刚的，现在的光纤激光器，500W也就电脑机箱那么大，卖大几十万，做的出来么

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每件事物都有长处也有短处，请大家还是多了解，尤其是应用领域有可能把不可能变成可能。没有想象就没有创造。在材料加工上已经有很多突破。

SC胖胖瓜

i雕铣机 发表于 2014-8-24 14:34
吹牛皮那是刚刚的，现在的光纤激光器，500W也就电脑机箱那么大，卖大几十万，做的出来么

中国在大功率激光器方面还是很厉害的，好像就仅仅比美国差一点点。

sdxgy

路过学习

comet

不 要 嘲 笑 蹒跚学步 的 小孩子般 的 新技术吧, 他的 成长 会令人惊讶! 工业发展的历史早以证明过了.

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由于激光器与自动化的关系更密切，对今后能玩diy激光设备有一次非常好的基础平台。抛砖引玉。