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常见的激光加工工艺

2008-06-16 11:23
Radow
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    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”的“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0.125~1微米宽的线,非常适合于超大规模集成电路的制造。

    激光调阻工艺: 

    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。

    激光存储工艺: 

    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。    

    激光划线工艺:
 
    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。    

    激光清洗工艺: 

    激光清洗工艺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、表处理工艺包括:激光相变硬化、激光包覆、激光表面合金化、激光退火、激光冲击硬化、激光强化电镀、激光上釉,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。 

    激光在电子工业中也得到广泛应用。可以用它来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,也可以用来调整微型电阻的阻值。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面的应用已经成为许多其他工艺所无法取代的关键性技艺,为超大规模集成电路的发展展现出令人鼓舞的前景。 

    激光技术是高科技的产物,其产生又推动了科学研究的深入发展,并开拓出许多新的学科领域,如非线性光学、激光光谱学、激光化学、激光生物学等。激光被用来研究与生命密切相关的光合作用、血红蛋白、DNA 等的机制。激光还将成为时间和长度的新标准,以后任何高精度的钟表和米尺都可以用某一特定波长的激光束来标定。 

    激光在核能应用上也将大显身手。乐观的专家们估计,到2020年强大的激光会产生安全经济的热核聚变,这类似恒星内部的核反应过程。如果实现,热核聚变将带来巨大无比的社会和经济效益,能源危机亦将不复存在。到那时,一桶水中的氢聚变后所产生的电力足够一个城市使用。 

    目前,激光技术已经融入我们的日常生活之中了。在未来的岁月中,激光会带给我们更多的奇迹。

(编辑:文静)

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