1、激光制备技术,制作:岳朝源 牛陆军 赵寒沛 杨文婷 张志鑫,分一下三个部分讨论,一、激光二、激光技术三、激光的发展,一、激光,激光英文全名为Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 简称为:LASER。 于1960年面世,是一种因刺激产生辐射而强化的光。激光原理:科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质,使其原子的电子达到受激发的高能量状态,当这些电子要回复到平静的低能量状态时,原子就会射出光子,以放出多余的能量;,而接著,这些被放出的光子又会撞击其它原子,激发更多的原子产生光子,引发一连串的连锁反应
2、,并且都朝同一个方前进,形成强烈而且集中朝向某个方向的光;因此强的激光甚至可用作切割钢板! 激光具有单色性好、方向性强、亮度高、能量密度极大等特点。现已发现的激光工作物质有几千种,波长范围从软X射线到远红外。,二、激光技术,中文名称: 激光技术 英文名称: laser technique 定义: 改变激光振荡或激光辐射的参数,使之适合于某一目的的技术。,1、激光快速成形,用激光制造模型时用的材料是液态光敏树脂, 它在吸收了紫外波段的激光能量后便发生凝固. 把要制造的模型编成程序, 输入到计算机。激光器输出来的激光束由计算机控制光路系统,使它在模型材料上扫描刻划, 在激光束所到之处, 原先是液态
3、的材料凝固起来。,激光束在计算机的指挥下作完扫描刻划, 将光敏聚合材料逐层固化,精确堆积成样件,造出模型。所以, 用这个办法制造模型, 速度快, 造出来的模型又精致。该技术已在航空航天、电子、汽车等工业领域得到广泛应用。,2、激光切割,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。但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化算。,3、激光焊接,激光束照射在材料上, 会把它加热至融熔, 使对接在一起的组件接合在一起, 即是焊接。激光焊接,用比切割金属时功
4、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,由于激光能量密度高,对高熔点、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。因为用激光焊接是不需要任何焊料的,所以排除了焊接组件受污染的可能; 其次, 激光束可被光学系统聚成直径很细的光束激光可以作成非常精细的焊枪,,精密焊接工作,还有激光焊接与组件不会直接接触, 亦即这是非接触式的焊接, 因而材料质地脆弱也不打紧, 还可以对远离我们身边的组件作焊接, 也可以把放置在真空室内的组件焊接起来。因为激光焊接有这些特点, 所以它在微电子工业中尤其受欢
5、迎。,4、激光雕刻,用激光雕刻刀作雕刻, 比用普通雕刻刀更方便, 更迅速。用普通雕刻刀在坚硬的材料上, 比如在花冈巖、钢板上作雕刻, 或者是在一些比较柔软的材料, 比如皮革上作雕刻, 就比较吃力, 刻一幅图案要花比较长的时间。如果使用激光雕刻则不同, 因为它是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射,使表层材料气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雕刻方法。,它根本就没有和材料接触, 材料硬或者柔软, 并不妨碍雕刻的速度。所以激光雕刻技术是激光加工最大的应用领域之一。 用这种雕刻刀作雕刻不管在坚硬的材料, 或者是在柔软的材料上雕刻, 刻划的速度一样。,激光雕刻可以打出各种文字、符
6、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。激光雕刻是近年巳发展至可实现亚微米雕刻,已广泛用于微电子工业和生物工程。,其次, 激光的亮度很高, 在聚焦的焦点上的激光能量密度(平均每平方米面积上的能量)会很高, 普通一台激光器输出的激光, 产生的能量就可以高达109 焦耳/厘米2, 足以让材料熔化并气化, 在材料上留下一个小孔, 就像是鉆头鉆出来的。但是,激光鉆出的孔是圆锥形的,而不是机械鉆孔的圆柱形,这在有些地方是很不方便的。,三、激光的发展,激光手术激光能产生高能量聚焦精确的单色光具有一定的穿透力作用于人体组织时能在局部产生高热量。激光手术就是利用激光的这一特点去除
7、或破坏目标组织达到治疗的目的。主要包括激光切割和激光换肤。,激光武器激光武器有它的独特性,令它被广泛应用于防空,反坦克,轰炸机自卫等军事用途.激光之所以能成为威力强大的武器,是因为它有三个层次的破坏能力: 1.烧蚀效应 跟激光热加工原理一样,当高能激光束射到目标时,激光的能量会被目标的材料吸收,,转化为热能.这些热能足以令目标部分或完全穿孔,断裂,熔化,蒸发,甚至产生爆炸. 2.激波效应 如目标材料被气化,目标材料会在极短时间内产生反冲作用,形成压缩波使材料表面层裂碎开,碎片向外飞时造成进一步破坏.,3.辐射效应 目标材料气化的同时会形成等离子体云,能产生辐射紫外线及X光线,使目标内部的电子零件被破坏。,谢谢大家!,