刍议电子元器件的激光微细加工技术与设备应用

激光加工技术是一种较为新型的制造加工工艺,与传统制造加工工艺相比,它体现出较大的优越性,并受到广泛好评.该文结合电子元器件的激光微细加工技术应用现状,对其相关应用与发展进行分析和阐述.     

激光材料加工原理 现代传热与传质技术

激光加工是一种新兴的先进制造技术，具有自己的特色与规律，经过多年的积淀形成了激光加工理论和各种激光加工工艺参数。John Dowden教授是国际著名的激光加工理论专家，本书由其主编，还有其他知名学者共同参与撰写。     

激光热处理新技术的应用与工艺研究

文章在论述激光热处理原理的基础上 ,主要讨论与分析激光工业加工设备研制、金属表面硬化工艺以及几种金属材料淬火试验结果和推广激光工业加工应用亟待解决的问题。采用大功率二氧化碳激光实现对特种零件加工 ,应用于常规淬火手段难以解决的工作 ,生产质量稳定可靠 ,避免零件报损报废。文章着重研究了具体工艺试制方法和参数 ,以充分发挥设备设计生产能力。     

活塞环表面镀铬与激光微织构的复合工艺研究

为了从实际加工的角度探究表面镀铬工艺和激光微织构工艺经济有效的结合方式,以某单缸柴油机压缩环为研究对象,结合镀铬和激光微织构两种表面加工工艺的特点,通过系列工艺试验确定合理的加工顺序和加工参数。结果表明:先表面镀铬后激光加工的工艺顺序更为合理;当激光脉冲频率为1 600 Hz、单脉冲能量达到0.4 m J时能够在硬铬涂层表面加工出凹坑;选取合理的激光加工参数后,活塞环外圆面能够形成直径为21.43~89.49μm,深度为2.42~11.98μm的圆形凹坑;在合适的脉冲能量和脉冲次数条件下,凹坑直径仅与单脉冲能量有关,凹坑深度只由脉冲次数决定。研究结果为探索在活塞环上应用复合表面加工技术的可行性提供了参考,也为表面织构从理论成果拓展到实际应用奠定了基础。     

316L不锈钢表面微织构激光加工工艺参数

结合微织构对摩擦表面的减摩思想,基于套管电极的性能和材料,采用激光加工技术及正交实验法优化了纳秒激光对316L医用不锈钢材料的加工工艺参数。将激光加工后的直线型沟槽的宽度和深度作为正交实验的2个指标,激光功率P、重复频率f、扫描速度v及扫描次数n作为正交实验的4种因素。实验结果表明:对于沟槽宽度,激光加工因素顺序为n P f v,最优激光加工工艺参数的组合为P(0.10 W)、f(80 k Hz)、v(400mm/s)、n(5);对于沟槽深度,激光加工因素顺序为n v f P,最优的激光加工工艺参数的组合为P(0.04 W)、f(75 k Hz)、v(400 mm/s)、n(5);结合沟槽宽度、深度及表面灼烧效应的综合影响结果,316L不锈钢表面直线型微织构激光加工最优工艺参数组合为P(0.04 W)、f(75 kHz)、v(400 mm/s)、n(2)。     

真空环境脉冲激光焊接工艺分析

激光焊接技术广泛地用在了常规加工领域，在非常规加工领域更显示出了无可比拟的优越性．从实验的角度研究了脉冲激光焊接在真空环境下在能量转换器封装中的应用，分析了焊接过程中几种工艺问题和产生机理，提出了解决这些工艺问题的建议．     

覆膜砂激光快速成型技术在文创产品设计制作中的应用

提出了一种针对文创产品的设计与制作工艺。利用覆膜砂激光快速成型技术,通过模型设计、数据处理、激光加工等工艺步骤,实现了复杂结构文创产品砂型样件及金属工艺品的制作。     

灰铸铁激光重熔的正交设计

报道了千瓦级NdYAG脉冲激光表面重熔的工艺参数探索中采用正交实验设计的方法,可以迅速有效地获得最佳激光加工工艺参数,为激光加工技术在工业生产中的应用提供了一个有效的方法.     

喷射液束电解辅助激光加工的理论模型和实验研究

针对激光打孔表面具有再铸层、微裂纹等工艺缺陷,提出了喷射液束电解辅助激光加工复合加工工艺.在对喷射液束中激光加工和喷射液束电解加工进行机理分析的基础上,建立了复合加工模型,研制了专用试验装置后对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行打孔试验,采用形貌仪和扫描电子显微镜对试验结果进行了分析.结果表明:喷射液束电解辅助激光加工的小孔形状与加工模型的结果相一致;复合加工中电解对激光打孔入口处的孔壁再铸层由0.031 mm减小至0 mm,孔底再铸层由0.019 mm减小至0.017 mm;电解作用能消除激光加工产生的微裂纹,提高激光加工的表面质量.     

锆基非晶合金激光微织构处理及摩擦磨损性能

研发了一种基于纳秒激光表面微织构的功能化表面制备工艺.此工艺将激光表面加工与低温热处理相结合,先使用一定工艺窗口下的激光加工过程实现非晶合金表面微观形貌的织构化,再使用低温热处理过程调控激光织构非晶合金的表面能/表面化学.研究结果表明:激光加工与低温热处理共同作用下制备的非晶合金表面展现出了表面微纳结构与表面化学的改变,从而实现了超亲水向超疏水特性的转变.同时,微摩擦实验结果表明激光织构化超疏水表面可以在润滑介质的帮助下有效提升其抗摩擦磨损性能.     

激光束空间模式实时调控与模拟

在激光束空间模式可调性研究基础上，对已建立的调控系统，波前重构和变形反射镜波面拟合的三部分数学模型进行了模式的进一步实时调控及其计算机模拟，研究了激光加工过程能量空间分布的实时任务调控方法，并将其应用于对激光束的刃磨，计算模拟表明了刃磨光束在激光精密加工和新的激光成形方法中的有效性。     

提高自由曲面数控加工精度的技术研究

论述了制造业中自由曲面的数控加工精度提高技术。分析了影响自由曲面精度加工精度的多种因素，研究并提出了从工艺系统、控制系统和数控程序设计等方面提高曲面加工精度的技术和所采取的方法。     

超声振动辅助车削高温合金和铝镁合金研究

针对GH4169镍基高温合金和5A06铝镁合金切削加工困难,以及已加工表面质量和加工精度要求高等难题,从切削原理及加工工艺入手,采用超声振动方法设计超声振动车削加工系统.利用该加工系统对GH4169和5A06两种合金材料做超声振动车削与普通车削的对比试验.结果表明:超声振动辅助车削高温合金和铝镁合金中工艺参数对已加工工件的表面粗糙度、表面形貌和切屑形态影响明显,合理选择各工艺参数能够有效地改善加工质量,使得超声振动车削的加工效果明显好于普通车削.     

激光加工机的工艺参数对超小孔的影响

要在激光加工机上打出给定孔径的超小孔(孔径0．4～0．1mm),并且符合一定的技术指标(如打孔精度、表面特性和稳定性等),可以通过限定激光加工机的工艺参数(如聚焦参数和激光辐射参数等)来实现。笔者主要讨论激光加工机的工艺参数对超小孔的影响及其最佳工艺参数。     

激光微细加工三维陶瓷表面

本文讨论了用激光对陶瓷零件表面作微细加工的一些基本问题，余量去除、已加工表面完整性和尺寸精度等，采用声－光调ＱＹＡＧ激光，可保证已加工表面的高度完整性，采用短焦深的聚焦光具并降低焦斑功率密度，可以减小已加工表面的尺寸偏差。     

混粉电火花加工工艺特性的研究

为了进一步完善混粉电火花加工工艺,对混粉电火花加工的一些工艺特性进行了研究。通过实验探讨了峰值电流、加工极性和工具电极转速对加工效率和表面粗糙度等性能指标的影响规律。结果表明,在加工能量较小的情况下,混粉电火花加工与普通电火花加工相比,兼备加工效率高和加工质量好的优点;而且,选择恰当的加工极性并适当地伴以工具电极的转动,可以获得更优的表面加工质量。     

NiCoCrAlY包覆涂层的激光重熔研究

应用2KW—CO_2激光器,在GH140合金表面进行NiCOCrAlY包覆涂层重熔处理。结果表明,控制恰当激光工艺参数,可使激光重熔区组织细化,成分均匀、涂层致密性、附着力显著提高。从而有效改善了抗蚀性和抗冷热疲劳性,并能保持原涂层良好塑性。     

先进陶瓷材料的镜面加工

通过对工程陶瓷材料去除机理和材料去除形式的转化条件的研究,讨论合理选择磨削参数,把粗加工、精加工和精细加工工序分开实现陶瓷材料优质高效加工的策略。研究成果在陶瓷发动机零件生产过程中得到了应用。     

四轴联动加工中心回转轴几何误差参数的辨识及测量

在三轴加工中心的21项几何误差参数测量和辨识基础上,借助激光双频干涉仪、高精度电动测微仪以及Renishaw公司的回转精度测量仪测定综合回转误差,并对其进行了具体分析和辨识,辨识结果表明,本方法解决了以前无法测量和分析辨识回转误差的难题,有一定理论和使用价值。     

复杂曲面电火花切割 多轴联动加工运动学的建立

分析了能实现复杂曲面加工的各种电火花线切割加工系统的组成、运动参数、运动形式和运动规律。