飞秒激光在模具制造和加工领域中具有广泛的应用。飞秒激光是一种极短脉冲的激光,其脉冲宽度通常在飞秒(即百万亿分之一秒)级别。这种特殊的激光特性使得它在刻蚀和加工方面具有很多优势,特别是在需要高精度和微观结构的应用中。在模具制造中,飞秒激光可以用来进行微细图案的刻蚀,以实现模具表面的精细加工。飞秒激光刻蚀可以用于:微纳米结构的制备:飞秒激光能够在模具表面刻蚀出微观甚至纳米级别的结构,这些结构可以用于制备微透镜阵列、微流体器件、微型反应器等。光学模具加工:飞秒激光可用于加工光学模具表面,以创建具有复杂形状和微观结构的光学元件,如透镜、光栅等。3.模具表面改性:飞秒激光可以通过表面改性来改善模具的性能,例如提高表面硬度、改善耐磨性等。4.模具修复:当模具表面出现缺陷或磨损时,飞秒激光也可以用于局部修复,从而延长模具的使用寿命。飞秒激光加工的脉冲宽度为飞秒级别,1飞秒为1秒的10的负十五次方,是通常意义的一千万亿分之一秒。上海高精密飞秒激光加工

飞秒激光新技术应用刚刚兴起,主要应用行业包括:半导体产业、太阳能产业(特别是薄膜技术)、平面显示产业、合金微铸造、精确孔径和电极结构加工、航空难材料加工、医疗设备等领域!在中国制造2025的大战略背景下,传统工业制造业面临深度转型,其中一个方向就是效率提升的同时转向附加值更高、技术壁垒更高的精密加工。而激光加工完全符合于这一主旨,激光器及激光加工设备已经在消费电子触摸屏模组生产、半导体晶圆划片等3C制造领域崭露头角,并在蓝宝石加工、曲面玻璃和陶瓷生产等领域展现出全新的应用前景。北京超精密飞秒激光钻孔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)。

飞秒激光技术在3C产业中的应用。飞秒激光作为超短脉冲激光的典型,具有超短脉宽、超高峰值功率的特点,其加工对象广,尤其适合加工蓝宝石、玻璃、陶瓷等脆性材料和热敏性材料,因此适合于电子产业微细加工行业应用。主要原因是从去年开始的指纹识别模组在手机上的应用带动了飞秒激光设备的采购。指纹模组涉及到激光加工的环节有:①晶圆划片、②芯片切割、③盖板切割、④FPC软板外形切割钻孔、⑤激光打标等。其中主要是蓝宝石/玻璃盖板和IC芯片的加工。苹果6从2015年开始正式使用指纹识别同时带动了一批国产品牌的普及,目前指纹识别渗透率不足50%,因此用于加工指纹识别模组的激光机仍有较大发展空间。同时,激光机还可以应用于PCB钻孔、晶圆划片切割等,应用领域在不断拓宽。尤其是随着未来手机中蓝宝石和陶瓷等高附加值脆性材料的应用,激光加工设备将成为3C自动化设备中重要的组成部分。我们认为在3C自动化加工设备领域,飞秒激光未来或将扮演重要而深刻的角色。
飞秒激光精细微加工将成为未来激光加工发展的重要方向。在中国制造业转型升级不断深化的背景下,产品和零件加工逐渐趋向精密化、微型化,激光技术也不断向高功率、窄脉宽、短波长方向发展,更高的功率可以提高加工速度,优化加工效率。飞秒激光更窄的脉宽可以降低加工损伤,提升加工质量。更短波长可以使加工产生更小光斑,提供较高的分辨率,提高加工精度。随着超短脉冲激光器趋向更为成熟的工业应用,精细激光微加工技术将开拓更为广阔的应用领域,成为诸多行业不可或缺的利器。相对于传统设备,飞秒激光由于脉冲时间极短,被加工物体不会被加热,适合加工30微米以下的高精度小孔。

PDMS膜指的是聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane)薄膜。PDMS是一种无机硅基聚合物,也被称为硅橡胶。PDMS薄膜通常具有柔软、透明、化学惰性和良好的机械性能等特点,因此在许多应用领域都有广泛的应用。PDMS膜常用于微流体芯片、生物医学器械、微型传感器、微流控系统以及柔性电子器件等领域。在这些应用中,PDMS膜通常被用作基底或隔离层,具有良好的柔韧性和化学稳定性,可以用于容纳生物材料、构建微型结构、或作为传感器的保护层等。飞秒激光设备可以用于在PDMS膜上进行加工。飞秒激光在信息储存和记录方面有很好的发展前景。上海超精密飞秒激光
飞秒激光能量传输时间极短,加工过程中不会产生热效应。上海高精密飞秒激光加工
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。上海高精密飞秒激光加工