![]()
日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所(以下簡稱“產(chǎn)綜研”)與東京大學(xué)物性研究所的小林洋平教授等人構(gòu)建了超短脈沖激光加工開放創(chuàng)新平臺(Ultra-short pulse Laser Processing Open innovation Platform:ULPOP),可以利用從深紫外光到可見光和近紅外光波長范圍的飛秒激光。由此,通過以生物醫(yī)用材料等多種材料為對象,探索和優(yōu)化能實現(xiàn)高精細(xì)加工的加工參數(shù)(激光波長、脈沖寬度、光斑直徑、照射強度、重復(fù)頻率等),可以對高精細(xì)加工進(jìn)行驗證。最終有望進(jìn)一步促進(jìn)激光加工技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。
圖1:超短脈沖激光加工開放創(chuàng)新平臺(ULPOP)的概要 該平臺為了能探索和優(yōu)化針對各種材料及加工類型的加工參數(shù),建立了由自主設(shè)計的2種飛秒激光和2種通用納秒激光構(gòu)成的加工系統(tǒng)(圖2)。圖1的飛秒激光①可以選擇4種波長,除了作為基波的800nm中心波長外,還包括通過非線性晶體產(chǎn)生的400nm、266nm和200nm中心波長。其中,266nm和200nm的飛秒激光作為可用于材料加工用途的高強度平臺化激光在全球尚無前例。脈沖寬度可在50——2000飛秒的范圍內(nèi)變化(部分除外)。飛秒激光②能利用光參量放大器將波長為800nm的光轉(zhuǎn)換為近紅外光(1100——2300nm)的波長進(jìn)行利用。納秒激光①和納秒激光②分別可以利用355nm和266nm的波長。
圖2:該平臺可以利用的激光一覽 圖3是利用不同波長(266nm和400nm)的飛秒激光,對作為人造骨材料等備受期待的PEEK樹脂實施表面加工的示例。在利用400nm波長加工的凹槽底部可以看到沿著凹槽周期性排列的凹凸。而利用266nm波長加工的凹槽則沒有這種凹凸,實現(xiàn)了高精細(xì)加工。PEEK樹脂的吸收限波長約為350nm,可能是激光波長的不同體現(xiàn)在了加工精度的差別上。該平臺可以在大范圍內(nèi)改變波長和各項條件,以探索及優(yōu)化合適的激光加工條件。
圖3:利用不同波長的飛秒激光加工PEEK樹脂的示例 (左:266nm,右:400nm) 由于波長和脈沖寬度有這么多種類,能以工業(yè)材料和生物醫(yī)用材料等多種材料為對象選擇最佳波長。例如,很多工業(yè)玻璃的吸收限波長在400nm以下,通過利用比吸收限短的波長的光,可以對表面進(jìn)行集中加工;蛘撸捎谂c比吸收限短的波長相比,利用比吸收限長的波長的光更能抑制光的吸收,因此還可以對玻璃內(nèi)部加工。如果是塑料材料,通過利用對各種材料具有特殊吸收性的近紅外波長范圍的光,有望以低照射強度進(jìn)行加工。 另外,該平臺還擁有顯微鏡等各種分析儀器,加工后可以分析加工狀態(tài)并反饋結(jié)果。
版權(quán)聲明: 《激光世界》網(wǎng)站的一切內(nèi)容及解釋權(quán)皆歸《激光世界》雜志社版權(quán)所有,未經(jīng)書面同意不得轉(zhuǎn)載,違者必究! 《激光世界》雜志社。 |
![]() |
友情鏈接 |
首頁 | 服務(wù)條款 | 隱私聲明| 關(guān)于我們 | 聯(lián)絡(luò)我們 Copyright© 2025: 《激光世界》; All Rights Reserved. |
![]() |
![]() |