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激光技术 推动产业发展

2010年03月05日 09:51中国机床商务网点击:3318

摘要:激光技术的重大发明引发了全球激光产业的迅速发展。激光技术已经深入到多个行业中的广泛应用,并发挥着重大作用,正式步入“光加工”时代。

  作为20世纪重大发明之一的激光技术,近年来得到不断发展,从而引发全球激光产业的迅速发展。而在制造业,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。尤其涉及材料加工领域,已经开始大规模应用激光加工技术,正式步入“光加工”时代。

  激光技术,经过五十年的发展,已经从实验探索中走出了象牙之塔,走上实用化的道路。目前的激光技术已与多个学科相结合,形成多个应用技术领域,比如光电技术,激光医疗与光子生物学,激光检测与计量技术,激光全息技术,激光化学,激光制导,激光可控核聚变等等。这些交叉技术与新的学科的出现,又不断推动了传统产业和新兴产业的发展。

  而这项蓬勃发展的新型技术,不仅被大规模地应用在电子半导体、汽车、材料加工、机械制造、钢铁冶金、石油、五金、电气仪表、轻工、医疗器械、包装、礼品工业、钟表、服装、化妆品、烟草、航空航天、装饰装潢印刷、交通运输、制药、卷烟等行业等诸多工业领域,并且融入到了人民大众的日常生活,更是为工业时代带来了无限的商机。

  激光技术在电子行业中的应用

  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。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。

  如在集成电路生产过程中采用的激光划片技术,可以达到提高硅片利用率高、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。又如在对指定电阻进行自动粳米微调中采用的激光微调技术,精度高、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,可以满足快速微调电阻使之达到精确的预定值的目的,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。又如激光打标技术也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。而激光电镀作为新兴的高能束流电镀技术,对微电子器件和大规模集成电路的生产和修补具有重大意义。目前,虽然激光电镀原理、激光消融、等离子激光沉积和激光喷射等方面还在研究之中,但其技术已在使用。

  通快的大功率CO2激光器及其三维加工系统、罗芬的Diffusion-Cooled CO2 Slab Laser、联赢的焊接机、大族的PCB激光钻孔、镭射谷的EPR系列、开天的C系列激光切割机、德龙的ITO薄膜激光刻熔设备、EO的超级达标MGY、MGF系列等都将在2010年3月的慕尼黑上海激光、光电展上同台竞技。

  激光技术在汽车工业中的应用

  汽车工业是激光加工应用最多的领域之一。激光加工通常以切割和焊接为主。在汽车样车和小批量生产中大量使用三维激光束切割机,对普通铝、不锈钢等薄板、带材的切割加工。应用激光加工,不仅大幅度缩短了生产准备周期,并且使车间生产实现了柔性化,加工面积减小了一半。由于它的加工效率高,比机械加工方式的加工费用减少了50%。激光焊接在汽车工业中已成为标准工艺,主要用于车身拼焊、焊接和零件焊接。由于激光拼焊具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等好处,其被用于如前档风玻璃框架、车门内板、车身底板、中立柱等的生产中。而激光焊接主要用于车身框架结构的焊接,例如顶盖与侧面车身的焊接。用激光焊接技术,工件连接之间的接合面宽度可以减少,既降低了板材使用量也提高了车体的刚度,目前已经被世界上部分生产高档轿车的大汽车制造商和领先的配件供应商所采用。

  另外,其他激光技术在汽车行业中也得到了广泛应用。激光表面处理被用于汽车的发动机阀座、车顶外壳与框架等零部件的制造中,如钢套、曲轴、活塞环和齿轮等的热处理,在经激光热处理后,不必再进行后处理,可直接送到装配线上安装。激光测量可以快速和非常精确地检验每一个成品零部件的尺寸是否与设计尺寸完全一致。而且,激光测量仪能够最迅速地将一个零部件或物理模型转变为数字化文件,这种文件可以用各种方法处理并同其他文件进行比较。 激光快速成型技术是突破了制造业的传统模式,成为当前最具吸引力的技术。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地提高了汽车生产企业对市场的应用能力和产品的竞争能力。

  在2010年3月慕尼黑上海激光、光电展上,您将可以接触到如通快、罗芬、法利莱、联赢、大族、镭射谷等诸多知名品牌企业在汽车行业的最新技术,也将感受到激光技术给汽车工业所带来的强大生命力和活力。

  激光技术在材料加工中的应用

  激光应用于切割和焊接薄金属板已有30年的历史。而削铁如泥的激光切割机已成金属加工行业广泛使用的宝剑。激光切割技术广泛被应用于金属和非金属材料的加工中,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。

  与此同时,塑料加工领域也引入了这种最新的加工技术,进入了全新的“高、精、尖”领域,如塑料切割、焊接、标识、钻孔、雕刻。激光加工属对工件本身无机械冲击力,工件不会变形;热影响区小,工件内部不易产生残余热应力;激光束聚焦定位后可随时开关,和计算机程序相结合,其能量和轨迹可以实现精密控制,从而完成精密复杂的切割和打孔等工作;它还可在工件移动过程中进行操作,使加工自动化,大大提高了生产速度。利用激光焊接的接缝牢固耐用且清洁,可焊接难连接的改性橡胶及玻璃纤维填充的热塑性塑料;激光打标是通过激光在塑料件上形成一定标识,也能克服机械打标改变了材料的表面质量而且容易滋生细菌的毛病,所打的标识亮度高、边缘清晰。

  随后,激光技术在模具、玻璃、橡胶等材料加工领域也逐渐大放异彩, 这使得人们不断为这短短五十年所迅速发展并成熟的技术而惊叹。

  大族的泵浦激光打标机荷CO2飞行激光打标机、华工激光和法利莱的三维激光切割机、镭射谷的DPR系列,包括楚天激光、大恒、通快、罗芬、大通、环球等国内外企业将在3月慕尼黑上海激光、光电展上展出其最新的产品和技术。

  目前,在工业生产中已经随处可见激光的影子,无刻不再,无处不见。激光技术,所带来的不仅是高科技、高效率、高投资回报率,更是点亮了生活,点亮了科技,让这个工业时代也色彩斑斓了起来。(文章来源:中国金属加工在线)
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