材料加工技术(激光)

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1、激光加工材料技术激光因具有单色性、相干性和平行性三大特点，特别适用于材料加工。激光加工是激光应用最有发展前途的领域，现在已开发出20多种激光加工技术。激光的空间控制性和吋间控制性很好，对加工対象的材质、形状、尺寸和加工环境的自山度都很大，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，已成为企业实行适吋生产的关键技术，为优质、高效和低成木的加工生产开辟了广阔的前景。目前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

2、术、激光热处理和表而处理技术。激光快速成形技术集成了激光技术、cad/cam技术和材料技术的最新成果，根据零件的cad模型，用激光束将光敏聚合材料逐层固化，精确堆积成样件，不需要模具和刀具即可快速精确地制造形状复杂的零件，该技术己在航空航天、电子、汽车等工业领域得到广泛应用。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。脉冲激光适用于金屈材料，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川领域。现代的激光成了人们所幻想追求的“削铁如泥”的“宝剑”。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。

3、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。激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成木低和综合技术经济效益显著等优点，己成为现代制造领域的关键技术之-。在激光出现之询，只能川硬度较大的物质在硬度较小的物质上打孔。这样要在硬度最人的金刚石上打孔，就成了极其困难的事。激光出现后,这一类的操作既快乂安全。但是，

4、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。激光打标技术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-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來发展起來的一•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牛物丄程。激光蚀刻技术比传统的化学蚀刻技术工艺简单、可人幅度降低生产成木，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。激光存

5、储技术是利用激光來记录视频、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。激光划线技术是牛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），成晶率可达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，捉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、激光冲击破化技术、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

6、、应用最广的-种新工艺,适川丁•大多数材料和不同形状零件的不同部位，可捉高零件的I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屮获得广泛应川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。激光表而合金化技术是材料表面局部改性处理的新方法，是未来应川潜力最人的表面改性技术之-，适用于航空、航犬、兵器、核工业、汽车制造业中需要改善耐磨、耐腐蚀、耐离温等性能的零件。激光退火技术是半导体加工的一种新工艺，效果比當规热退火好得多。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,还町人

7、人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、粘密仪器零件、微电了器件和人规模集成电路的生产和修补具有重人意义。使川该技术可使电镀层的牢固度提高100〜1000倍。激光在电子工业中也得到广泛应用。可以用它來进行微型仪器的精密加工，可以对脆弱易碎的半导体材料进行精细的划片，也可以用來调幣微型电阻的阻值。随着激光器性能的改善和新型激光器的出现，激光在超大规模集成电路方