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中國激光技術在工業上有什麼用

發布時間:2023-05-27 05:05:24

① 激光加工都可以應用到哪些領域

激光技術與原子能、半導體及計算機一起,是二十世紀最負盛名的四項重大發明。
激光作為上世紀發明的新光源,它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點,已廣泛應用於工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。據統計,從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀,每年與激光相關產品和服務的市場價值高達上萬億美元。中國激光產品主要應用於工業加工,占據了40%以上的市場空間。
激光加工作為激光系統最常用的應用,主要技術包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔、微加工及光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
激光加工設備就是利用激光加工技術改造傳統製造業的關鍵技術設備之一,主要產品則包括各類激光打標機、焊接機、切割機、劃片機、雕刻機、熱處理機、三維成型機以及毛化機等。這類產品已經或正在進入各工業領域。
激光加工技術具體應用:
一、在服裝行業的應用
因為激光加工工藝具有自動化程度高、加工精確高、速度快、效率高、操作簡單方便等特點,適應了國際服裝生產技術潮流所以激光加工技術以及設備正在以驚人的速度在服裝行業內得到推廣和普及。
1、激光切割應用
激光切割過程中,不會使布料變形或起皺,激光切割尺寸精度高,激光切割形狀可隨著圖稿進行任意更改,增加了設計的實用性和創造性。另外,激跡段春光切割技術是用「激光刀」代替金屬刀,激光切割任何面料,能瞬間將切口熔化並凝固,縫隙小、精確度高達到自動「鎖邊」的功能。傳統工藝用刀模切割或熱加工,切口易脫絲、發黃、發硬。
2、激光雕刻應用
激光雕刻是利用軟體技術,按設計圖稿輸入數據進行自動雕刻。激光雕刻是激光加工技術在服裝行業中運用最成熟、最廣泛的技術,能雕刻任何復雜圖形標志,還可以進行射穿的鏤空雕刻和表面雕刻,從而雕刻出深淺不一、質感不同、具有層次感和過渡顏色效果的各種圖案。
3、激光打標應用
激光打標具有打標精度高、速度快、標記清晰等特點。激光打標兼容了激光切割、雕刻技術的各種優點,可以在各種材料上進行精密加工,還可以加工尺寸小且復雜的圖案,激游標記具有永不磨損的防偽性能。
二、在電子工業中的應用
激光加工技術屬於非接觸性加工方式,所以不產生機械擠壓或機械應力,特別符合電子行業的加工要求。另外,還由於激光加工技術的高效率、無污染、高精度、熱影響區小,因此在電子工業中得到廣泛應用。
1、激光劃片
激光劃技術是生產集成電路的關鍵技術,其劃線細、精度高(線寬為15-25μm,槽深5-200μm)、加工速度快(可達200mm/s),成品率達99.5%以上。集成電路生產過程中,在一塊基片上要制備上千個電路,在封裝前要把它們分割成單個管芯。傳統的方法是用金剛石砂輪切割,矽片表面因受機械力而產生輻射狀裂紋。用激光劃線技術進行劃片,把激光束聚焦在矽片表面,產生高溫使材料汽化而形成溝槽。通過調節脈沖重疊量可精確控制刻槽深度,使矽片很容姿耐易沿溝槽整齊斷開,也可進行多次割劃而直接切開。由於激光被聚焦成極小的光斑,熱影響區極小,切劃50μm深的溝槽時,在溝槽邊25μm的地方溫升不會影響有源器件的性能。激光劃片是非接觸加工,矽片不會受機械力而產生裂紋。因此可以達到提高矽片利用率、成品率高和切割質量好的目的。還可用於單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池的劃片以及硅、鍺、砷化稼和其他半導體襯底材料的劃片與切割。
2、激光微調
激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調,精度可達0.01%一0.002%,比傳統方法的精度和效率高,成本低。集成電路、感測器中的電阻是一層電阻薄膜,製造誤差達上15一20%,只有對之進行修正,才能提高那些高精度器件的成品率。激光可聚焦成很小的光斑,能量集中,加工時對鄰近的元件熱影響極小,不產生污染,又易於用計算機控制,因此可以滿足快速微調電阻使之達到精確的預定值的目的。加工時將激光束聚焦在電阻薄膜上,將物質汽化。微調時首先對電阻進行測量,把數據傳燃賣送給計算機,計算機根據預先設計好的修調方法指令光束定位器使激光按一定路徑切割電阻,直至阻值達到設定值,同樣可以用激光技術進行片狀電容的電容量修正及混合集成電路的微調。優越的定位精度,使激光微調系統在小型化精密線形組合信號器件方面提高了產量和電路功能。
3、激光打標
激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標有雕刻和掩模成像兩種方式:掩模式打標用激光把模版圖案成像到工件表面而燒蝕出標記。雕刻式打標是一種高速全功能打標系統。激光束經二維光學掃描振鏡反射後經平場光學鏡頭聚焦到工件表面,在計算機控制下按設定的軌跡使材料汽化,可以打出各種文字、符號和圖案等,字元大小可以從毫米到微米量級,激游標記是永久性的,不易磨損,這對產品的防偽有特殊的意義。已大量用在給電子元器件、集成電路打商標型號、給印刷電路板打編號等。紫外波段激光技術發展很快,由於材料在紫外波激光作用下發生電子能帶躍遷,打破或削弱分子間的結合鍵,從而實現剝蝕加工,加工邊緣十分齊整,因此在激游標記技術中異軍突起,尤其受到微電子行業的重視。

② 激光有哪些用途

激光的應用,按照激光探頭是否與激光作用的物質接觸,分為接觸式和非接觸式兩種工作模式。激光應用的領域,主要巧枝念有工業、醫療、商業、科研、信息和軍事六個領域。工業應用中,主要有材料加工和測量控制;醫療應用,有治療和診斷;商業應用
世界上第一台激光器誕生於1960年,中國於1961年研製出第一台激光孝困器,40多年來,激光技術與應用發展迅猛,已與多個學科相結合形成多個應用技術領域,比如光電技術,激光醫療與光子生物學,激光加工技術,激光檢測與計量技術,激光全息技術,激光光譜分析技術,非線性光學,超快激光學,激光化學,量子光學,激光雷達,激光制導,激光分離同位素,激光可控核聚變,激光武器等等。這些交叉技術與搭喊新的學科的出現,大大地推動了傳統產業和新興產業的發展。

③ 激光加工技術都有什麼應用領域

激光加工技術的應用:
已成熟的激光加工技術包括:激光快速成形技術、激光焊接技術、激光打孔技術、激光切割技術、激光打標技術、激光去重平衡技術、激光蝕刻技術、激光微調技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術、激光熱處理和表面處理技術。
激光焊接技術具有溶池凈化效應,能純凈焊縫金屬,適用於相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高,對高熔點、高反射率、高導熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。
激光切割技術可廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中,可大大減少加工時間,降低加工成本,提高工件質量。脈沖激光適用於金屬材料,連續激光適用於非金屬材料,後者是激光切割技術的重要應用領域。
激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。準分子激光打標發展起來的一項新技術,特別適用於金屬打標,可實現亞微米打標,已廣泛用於微電子工業和生物工程。
激光去重平衡技術是用激光去掉高速旋轉部件上不平衡的過重部分,使慣性軸與旋轉軸重合,以達到動平衡的過程。激光去重平衡技術具有測量和去重兩大功能,可同時進行不平衡的測量和校正,效率大大提高,在陀螺製造領域有廣闊的應用前景。對於高精度轉子,激光動平衡可成倍提高平衡精度,其質量偏心值的平衡精度可達1%或千分之幾微米。
激光蝕刻技術比傳統的化學蝕刻技術工藝簡單、可大幅度降低生產成本,可加工0.125~1微米寬的線,非常適合於超大規模集成電路的製造。
激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調,精度可達0.01%~0.002%,比傳統加工方法的精度和效率高、成本低。激光微調包括薄膜電阻(0.01~0.6微米厚)與厚膜電阻(20~50微米厚)的微調、電容的微調和混合集成電路的微調。
激光存儲技術是利用激光來記錄視頻、音頻、文字資料及計算機信息的一種技術,是信息化時代的支撐技術之一。
激光劃線技術是生產集成電路的關鍵技術,其劃線細、精度高(線寬為15~25微米,槽深為5~200微米),加工速度快(可達200毫米/秒),成品率可達99.5%以上。
激光清洗技術的採用可大大減少加工器件的微粒污染,提高精密器件的成品率。
激光熱、表處理技術包括:激光相變硬化技術、激光包覆技術、激光表面合金化技術、激光退火技術、激光沖擊硬化技術、激光強化電鍍技術、激光上釉技術,這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。
激光相變硬化(即激光淬火)是激光熱處理中研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝,適用於大多數材料和不同形狀零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲勞強度,國外一些工業部門將該技術作為保證產品質量的手段。
激光包覆技術是在工業中獲得廣泛應用的激光表面改性技術之一,具有很好的經濟性,可大大提高產品的抗腐蝕性。
激光表面合金化技術是材料表面局部改性處理的新方法,是未來應用潛力最大的表面改性技術之一,適用於航空、航天、兵器、核工業、汽車製造業中需要改善耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能的零件。
激光退火技術是半導體加工的一種新工藝,效果比常規熱退火好得多。激光退火後,雜質的替位率可達到98%~99%,可使多晶硅的電阻率降到普通加熱退火的1/2~1/3,還可大大提高集成電路的集成度,使電路元件間的間隔縮小到0.5微米。
激光沖擊硬化技術能改善金屬材料的機械性能,可阻止裂紋的產生和擴展,提高鋼、鋁、鈦等合金的強度和硬度,改善其抗疲勞性能。
激光強化電鍍技術可提高金屬的沉積速度,速度比無激光照射快1000倍,對微型開關、精密儀器零件、微電子器件和大規模集成電路的生產和修補具有重大義意。使用改技術可使電度層的牢固度提高昂100~1000倍。
激光上釉技術對於材料改性很有發展前途,其成本低,容易控制和復制,有利於發展新材料。激光上釉結合火焰噴塗、等離子噴塗、離子沉積等技術,在控制組織、提高表面耐磨、耐腐蝕性能方面有著廣闊的應用前景。電子材料、電磁材料和其它電氣材料經激光上釉後用於測量儀表極為理想。

④ 激光技術在科學研究領域有哪些應用

具體應用
光纖通信
光纖常被電信公司用於傳達電話、構建網路等。跟傳統的銅線相比光纖的信號衰減小、抗干擾能力高,
光纖傳播
特別是在遠距離、大容量傳輸場合,光纖的優勢更為明顯。

軍事科技
激光在科技、軍事上的仔桐鄭應用也有很多。如激光光譜、激光雷達、激光武器(遠程擊毀導彈)等等。

工業生產
纖綠激光
激光在工業上的應用也非常的廣泛。如激光打標、激光打孔、激光裁床、激光切割、激光綉花等等。激光的迅速准確的特性能夠更好的在工業生產上發揮重要作用,同時也能夠更好的節約成本。

醫療衛生
在醫學、生活中激光的應用也非常廣泛。如激光生命科學研究、激光診斷、激光治療,其中激光治療又分為:激光手術治療、弱激光生物刺激作用的非手術治療和激光的光動力治療。

炫酷流行
生活講究炫酷,鐳射就是個很好的激光應用例子,他可以把影像在空中投影,就是我們常說的空氣投影,手錶上就可以沒有表面,中間懸空顯示時間,保准你回頭率高!

日常生活
隨著科技的發展,激光也走入了人們的日常生活。便有了激光滅蚊的產品推出,利用激光消滅蚊子。激光器每秒可擊斃50隻到100隻蚊子。除了速度快之外,該激光器還很精準,還能區別蝴蝶和蚊子,也能分辨雌蚊子和雄蚊子之類。

激光治療
激光技術作為一種新的科學技術有著廣闊的應用前景。快速、精準是其輪臘最大的優勢,激光不僅能夠在精密儀器上打標,還可以對地毯等快速的切割。激光機在現代的工業事業上功不可沒。推進工業的快速發展。
激光走進了人們的生活同時也加速了人類社念頌會的進步。

⑤ 談談近幾年我國激光加工在重工業、電子工業、輕工業、軍用、醫療等行業的應用情況

通過幾十年的努力,我國的激光器技術快速的發展起來了,從固體的激光器到氣體的激光器,再到如今光纖的激光器、半導體的激光器與飛秒的激光器。光纖的激光器與傳統激光器來比較,其優勢是功率輸出大,光束的質量較好,轉換的效率較高,良好的柔性傳輸等。其在使用激光加工技術加工材料中有著極大的吸引力。現在應用於使用激光來打標、切割以及焊接。而飛秒的激光器則能夠使超精微的加工可以實現。其在高技術的領域如微電子、光子學等應用的前景極寬廣。同時半導體的激光器正在被直接用在焊接、熱處理等方面。總之激光器的迅速發展導致了激光加工技術的快速發展。
廣泛的應用領域。激光加工是在機械加工、力加工、火焰加工與電加工之後新產生的一種的加工技術,是藉助激光束和物質相互作用的特性,對材料進行切割、焊接、表面處理、打孔以及微加工的綜合性技術。激光焊接廣泛應用在汽車的零件、密封的器件等多種要求焊接無污染與無變形的器件。激光切割主要應用在汽車的行業、航天的工業等領域。而激光打孔則應用在汽車的製造、化工等產業。廣泛的應用領域也使得激光加工技術快速發展。
(二)激光加工技術的應用
激光加工技術在我國的許多領域里占據著重要的位磨知首瞎數置,以下是筆者簡單的介紹一些具體的應用,如打孔、切割以及焊接等。
(1)激光來打孔的應用。激光打孔藉助了激光的功率密度極高的特性,使得加工的材料瞬間被熔化與氣化,熔化的物質被蒸汽巨大的壓力推出來,形成了孔洞。激光打孔正在被廣泛應用在鍾表與儀表有關工件的加工。其應用的領域廣泛,包括衣服與鞋子的製作、工藝品與禮品的製作、機械設備與零件的製作等。
(2)激光切割的應用。激光切割則利用了激光束,由於其能夠聚焦而形成極高的功率密度光斑,因此能夠將材料迅速加溫到氣化室的溫度,形成了小孔洞後,再藉助光束和材料的相對運動,從而產生細小以及連續的切縫,達到了切割的目的。激光切割被廣泛用來切割非金屬材料。此外,激光切割也應用在服裝行業如對皮革和布料的切割。

(3)激光焊接的應用。激光焊接把符合功率密度要求的激光束照射到需要焊接的材料表面,將其局部的溫度升高到熔點,使得材料的結合部位熔化為液體,然後進行冷卻凝固,從而使得兩種材料熔接在一起,達到了焊接的目的。
激光焊接被廣泛應用於航天行業、船舶製造業等各種領域。尤其是珠寶首飾業利用激光焊猛扒接的技術改變了人們首飾設計的傳統思維。利用激光焊接能夠製作具有特殊結構的首飾。

⑥ 激光有哪些用途

激光應用很廣泛,有激光打標、激光焊接、激光切割、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光武器、激光唱片、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器、LIF無損檢測技術等等。激光系統可分為連續波激光器和脈沖激光器。

(6)中國激光技術在工業上有什麼用擴展閱讀:

激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術,傳統上看,它的研究范圍一般有:

1、激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。

2、激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。

激光焊接:汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。2013年使用的激光器有YAG激光器,CO2激光器和半導體泵浦激光器。

激光切割:汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。

激光筆:又稱為激光指示器、指星筆等,是把可見激光設計成便攜、手易握、激光模組(二極體)加工成的筆型發射器。常見的激光筆有紅光(650-660nm, 635nm)、綠光(515-520nm, 532nm)、藍光(445-450nm)和藍紫光逗岩(405nm)等,功率通常以毫瓦為單位。通常在會報、教學、導賞人員都會使用它來投映一個光點或一條光線指向物體,但激光會傷害到眼睛,任何情況下都不應該讓激光直射眼睛。

激光治療:可以用於手術開刀,減輕痛苦,減少感染。

激光打標:在各種材料和幾乎所有行業均得到廣泛應用,2013年使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半導體泵浦激光器。

激光打孔:激光打孔主要應用在航空航天、汽車製造、電子儀表、化工等行業。激光打孔的迅速發展,主要體現在打孔用YAG激光器的平均輸出功率已由2008年的400w提高到了800w至1000w。國內2013年比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產及鍾表和儀表的寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業的生產中。2013年使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主,也有山則御一些准分激光器、同位素激光器和半導體泵浦激光器。

激光熱處理:在汽車工業中應用廣泛,如缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理,同時在航空航天、機床行業和其它機械行業也應用廣泛。我國的激光熱處理應用遠比國外廣泛得多。2013年使用的激光器多以YAG激光器,CO2激光器為主。

激光快速成型:將激光加工技術和計算機數控技術及柔性製造技術相結合而形成。多用於模具和模型行業。2013年使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主。

激光塗敷:在航空航天、模具及機電行業應用廣泛。2013年使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主。

激光成像:利用激光束掃描物體,將反射光束反射回來盯慧,得到的排布順序不同而成像。用圖像落差來反映所成的像。激光成像具有超視距的探測能力,可用於衛星激光掃描成像,未來用於遙感測繪等科技領域。

⑦ 激光有哪些用途

激光應用很廣泛,有激光打標、激光焊接、激光切割、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光武器、激光唱片、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器、LIF無損檢測技術等等。用途:

1、激光在醫學上的應用主要分三類:激光生命科學研究、激光診斷、激光治療,其中激光治療又分為:激光手術治療、弱激光生物刺激作用的非手術治療和激光的光動力治療。

2、激光武器是一種利用定向發射的激光束直接毀傷目標或使之失效的定向能武器。根據作戰用途的不同,激光武器可分為戰術激光武器和戰略激光武器兩大類。

3、激光通信,是激光在大氣空間傳輸的一種通信方式。激光大氣通信的發送設備主要由激光器(光源)、光調制器、光學發射天線(透鏡)等組成;接收設備主要由光學接收天線、光檢測器等組成。

4、激光在工業上,也應用極為廣泛,因為激光在激光束聚焦在材料表面的時候能夠使材料熔化,使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。

(7)中國激光技術在工業上有什麼用擴展閱讀:

激光的理論基礎起源於物理學家愛因斯坦,1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論『光與物質相互作用』。

這一理論是說在組成物質的原子中,有不同數量的粒子(電子)分布在不同的能級上,在高能級上的粒子受到某種光子的激發,會從高能級跳到(躍遷)到低能級上,這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光,而且在某種狀態下,能出現一個弱光激發出一個強光的現象。

激光有很多特性:首先,激光是單色的,或者說是單頻的。有一些激光器可以同時產生不同頻率的激光,但是這些激光是互相隔離的,使用時也是分開的。

其次,激光是相干光。相干光的特徵是其所有的光波都是同步的,整束光就好像一個「波列」。再次,激光是高度集中的,也就是說它要走很長的一段距離才會出現分散或者收斂的現象。

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