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激光表面加工

2017-3-1 返回列表

    在广泛的工业激光材料加工领域,激光表面加工这一术语通常被用于描述一系列采用连续波(CW)、功率为数千瓦的近红外激光源的加工活动。然而,以上工艺与本文所描述的可被视作为微米和纳米级表面应用的技术完全不同。采用短脉冲皮秒(10-12)和飞秒(10-15)超快激光器的许多工艺已经确定,也有许多相关内容的发表。
    这些工艺的主要缺点是:即便属于这类激光器门类中的低功率系列产品,它们的投资与运行成本仍然很高。由于加工速度通常取决于激光器的平均功率,对于大多数工业激光用户而言,实际表面覆盖率条件下的激光加工成本可能太高。
    最近,成熟的纳秒级脉冲光纤激光器的脉宽范围已扩展到亚纳秒级,随之而来的是以数量级增加的峰值功率能力。这使开发出一种采用具成本效益的长皮秒激光源的新型激光表面加工工艺成为了可能。
    光纤激光器众所周知的优势,能确保它们在大多数应用中成为占主导地位的选择方案。在这里我们主要介绍的内容是为了提高对微米级激光应用的了解,这类激光用于通常被认为是难以采用标准红外波长进行打标的材料,如铜和玻璃等的表面毛化处理或打标应用。
    通过一定方式改变激光打标表面区域,使之与未打标区域形成视觉上的对照,激光标记具有重要的应用。我们不仅列出了一些早期结果,还采用先进的分析手段对金属和玻璃表面的激光毛化处理工艺进行深入的特性描述和刻画。
    笔式表面轮廓仪也许是测量相关数据最有名、应用最广泛的技术,因此,选用了该技术对激光处理进行初步评估。表面形态学对更普遍的表面特性与形状进行定性、定量描述,成像技术在这里更为有用。因而,选用了共聚焦激光扫描显微镜的二维和三维图像。

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