飞秒激光技术在航空发动机制造上的应用:长久以来,我国发动机制造技术始终是制约航空航天事业发展的瓶颈,产品的质量不过关来自两方面:一是材料技术;二是材料加工技术。飞秒激光钻孔恰恰解决了这个难题!在航空航天领域,燃气涡轮是发动机的三大关键部件之一,其性能直接决定了发动机的好坏。然而航空发动机的涡轮叶片工作温度至少为1400摄氏度,因此必须对高温部件,尤其是叶片必须使用精确的冷却技术。叶片冷却一般通过大量不同直径的气膜孔来实现,孔径约为100~700微米,且空间分布复杂,多为斜孔,角度为15°到90°不等,为了提高冷却效率,开孔形状往往成扇形或者矩形,这给加工带来极大的难度。目前主流的方法是高速电火花,但工具电极制造极为困难,加工好的部件易磨损,加工速度慢,排除孔内的加工屑比较困难,不易散热,根本不适合大批量生产。此外,现代发动机叶片表面通常要覆盖一层热障涂层、一般是陶瓷材料,采用传统电火花无法加工,是未来先进发动机制造的关键技术。随着未来发动机叶片材料逐渐走向非金属化,电火花加工更不靠谱,而飞秒激光加工具有材料适应广、定位精度高、无机械变形、无直接接触等各种优点,非常适合加工微型孔。即使飞秒激光钻的孔在经过强度/硬度或热处理的产品中也可以实现一定质量的孔。上海高精度飞秒激光异形孔

由于PDMS膜是一种柔软、透明、化学惰性的材料,飞秒激光在其表面进行加工时通常具有以下优势:飞秒激光具有极高的空间分辨率和精细加工能力,可以实现在PDMS膜表面进行微小尺度的加工,如微孔、微通道等。飞秒激光的超短脉冲时间意味着加工过程中产生的热影响区域非常小,因此可以比较大限度地减少PDMS膜的热损伤和变形。飞秒激光加工过程中通常不会产生明显的熔化或烧焦,因此可以保持PDMS膜的表面质量和机械性能。在PDMS膜上,飞秒激光可以进行微加工,如微孔钻孔、微通道切割、微结构刻蚀等。这些加工可以应用于微流体芯片、微型生物医学器械、微流控系统等领域,以实现微型结构的制备和功能实现。上海高精度飞秒激光异形孔飞秒激光可以加工所有材料, 但更擅长的是石英玻璃宝石等材料它们可以利用我们独特的切割、打磨和抛光技术。

秒激光在钼片上打沉头孔的应用钼片作为一种重要的工业材料,具有高熔点、高导电、高导热等优良性能,广泛应用于电子、能源、航空航天等领域。在钼片上打沉头孔是钼片加工中的一项重要技术,传统的加工方式存在加工效率低下、精度不高等问题。而飞秒激光技术在钼片上打沉头孔的应用,则可以很好地解决这些问题。飞秒激光在钼片上打沉头孔的原理是利用飞秒激光的超快、超短、高能束的特点,在极短时间内对钼片进行加工,形成所需的沉头孔。加工过程中,飞秒激光的能量被精确地控制,避免了热影响和热损伤等问题,保证了加工质量和精度。同时,飞秒激光加工速度极快,可以大幅提高加工效率。
与传统激光加工方法相比,飞秒激光加工具有以下优点:高精度:飞秒激光器能够产生极短的脉冲,使得加工过程中的能量传输更加精确,因此可以实现非常精细的切割线条和小尺寸的孔径。低热影响:由于飞秒激光脉冲的极短时间尺度,加工过程中的热影响区域极小,几乎可以忽略不计。这样就可以避免氮化硅等材料发生热应力导致的裂纹或变形问题,保证加工质量。高加工效率:飞秒激光器的高能量密度使得加工速度相对较快,可以在短时间内完成复杂的切割和打孔任务。这提高了生产效率并降低了加工成本。适用性广:飞秒激光加工技术不仅适用于氮化硅,还可以用于其他高硬度、脆性或热敏感的材料,如玻璃、陶瓷和聚合物等。无需后加工:由于飞秒激光加工过程中几乎没有产生热影响区域,因此通常不需要进行额外的表面处理或后加工步骤,从而节省了时间和成本。飞秒激光是一种特殊类型的激光,其脉冲(像脉搏似的短暂起伏)持续时间非常短,达到了飞秒级别。

飞秒激光技术目前仍然是一项世界前沿科技。虽然在各个领域已经发挥了各种重要的作用,但我们对它的探索与发展仍然不能停歇。虽然飞秒激光钻孔技术拥有如此神奇的魔力,但其开发难度也是非常大的,特别是进行系统集成化、技术工程化的努力遭遇了各种困难,输出功率也有限制。此外,如何能形成一套完整的微孔加工工业也是世界性难题,但通过我国科学家的努力,不但实现了该系统的实用化和集成化,还发明出了螺旋加工工艺,可以私人订制不同形状的微孔,可以说是达到了国际认可的水平。飞秒激光是指时域脉冲宽度在飞秒(10-15秒)量级的激光,在时间分辨率上属于超快激光(ultra-fast laser)。上海代工飞秒激光真空板
飞秒激光适用于在各类金属、非金属、复合材料等多种材料上进行盲孔/异型孔等结构的可控锥度精细加工。上海高精度飞秒激光异形孔
现在常见的喷油器微孔加工方法首要包括机械钻孔、电火花加工、飞秒激光加工三种。机械钻孔本钱高,因为钻小孔的刀具价格昂贵,加工过程中易磨损且刀具有断裂风险,直接影响微孔加工的一致性和产品良率,且耗材本钱高。电火花加工虽然在尺度上比机械钻孔稍灵敏,但加工功率较低,表面粗糙度不行志向,尤其是加工表面会存在重熔层,一同咱们还必须考虑到电极本钱以及工艺的稳定性。而飞秒激光因为在加工过程中不产生热量,加工出的微孔没有重熔层、毛刺,可以获得更明晰的锐边和更优异的表面质量,然后延长喷嘴寿数。飞秒激光微孔加工值得一提的是,大家对于激光加工并不陌生。那么,飞秒激光与我们常听到的纳秒激光、皮秒激光有什么区别呢?我们先来搞清楚时间单位换算:1fs(飞秒)等于十的负十五次方秒搞清楚了时间单位,我们就知道了飞秒激光是一种极其超短脉冲的激光加工,所以只有它才能真正胜任高精密加工。现今,随着国内外汽车行业排放标准的逐步升级,对于喷油器厂商及其OEM的挑战也越来越大,传统加工的圆孔已经无法满足客户的需求,生产商不断寻求并开发特殊而新颖的喷孔形状来试图达到要求,飞秒激光加工的灵活性及优势就愈发明显。上海高精度飞秒激光异形孔