玻璃与金属焊接新途径：超快激光器

2019-03-06 09:57

据悉，来自英国赫瑞瓦特大学的科学家团队，日前通过超快激光系统，实现了玻璃和金属的焊接。这一流程可用于航空航天、国防、光学技术以及医疗保健制造业。

利用超快激光焊接方法，研究人员可以将各种光学材料（如石英、硼硅酸盐玻璃和蓝宝石）融入包括铝、钛和不锈钢等金属中。这种方法在材料熔合过程中产生非常短的皮秒红外光脉冲。

赫瑞瓦特大学激光创新制造中心主任兼教授Duncan Hand表示：“从传统意义上来讲，由于玻璃和金属的不同热性能，将玻璃和金属等不同材料焊接在一起非常困难 - 高温和高度不同的热膨胀会导致玻璃破碎。目前，涉及玻璃和金属的设备和产品通常是采用粘合剂结合在一起，这一过程很杂乱，而且粘合的部件会逐渐出现移动的现象。放气也是一个问题，因为粘合剂会不断释放出有机化学物质，这样可能会导致产品寿命缩短。”

Hand指出，要焊接的部件紧密接触，激光通过光学材料进行聚焦，在两种材料之间的界面处提供非常小且高强度的点。这样一来，研究团队在一个几微米宽的区域内实现了兆瓦峰值功率，在材料内部形成了一个由高度受限的熔化区域包围的微等离子体。该团队在-50°至90°C的温度下对焊缝进行了测试，结果表明它们足够坚固，能够承受极端条件。

Hand及其团队日前正在与由英国牛津激光公司、Coherent Scotland、Leonardo以及英国古奇·休斯古公司领导的财团合作，开发激光加工系统原型，以实现该技术的早日商用。