作者单位
摘要
1 南方科技大学工学院材料科学与工程系,广东 深圳 518055
2 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001
3 季华实验室,广东 佛山 528200
激光增材制造(LAM)技术是智能制造的代表性技术之一,同时也是当前用于金属材料增材加工的主流技术。LAM成型的金属产品具有几何自由度大、尺寸精度高、质量和性能好等优势,已在航空航天、生物医疗、****等行业中取得了广泛而重要的应用。LAM成型涉及以激光为热源的高温加热过程,因此通常需要对加工区域进行惰性气氛保护,避免空气对金属材料的污染。近几年来,利用N2、Ar-O2、Ar-N2、Ar-CH4等活性保护气氛的LAM技术快速兴起,在多种金属材料的力学性能提升方面取得了令人瞩目的成果,历史性地突破了气氛改性类技术难以影响材料内部的难题。同时,还涌现出在LAM加工前利用活性气氛改性打印原材料的新技术路径。本文针对活性气氛LAM这一颇具前景的新兴技术,阐述了国内外在近年取得的研究进展:从活性气氛保护的LAM加工与LAM原料活性气氛改性处理两大技术方向出发,归纳分析了这一新技术对钢铁、钛合金、铝合金、高熵合金等代表性金属材料的影响,系统比较了材料在力学性能等方面的提升、在组织与成型质量方面的变化,并详细揭示了其作用机理。同时,本文总结了活性气氛LAM技术面临的机遇和挑战,并对进一步明确气氛改性机理、扩展其应用范围提出了相应的展望。
激光技术 高性能金属 增材制造 3D打印 活性气氛 保护气体 
中国激光
2022, 49(14): 1402201
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 英国帝国理工大学电子与电气工程系, 伦敦 SW7 2BT
激光诱发前向转印(LIFT)技术作为微加工的一种手段,具有制备微小结构的能力,目前已经成为微细加工领域的研究热点。通过改变高斯分布的激光聚焦位置,进行了Cu薄膜在石英玻璃表面的转印实验,并对转印沉积薄膜进行了光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能量弥散X射线(EDX)等分析,探讨了激光散焦距离与沉积薄膜的尺寸、形貌以及厚度均匀性的关系,并在此基础上研究了转印薄膜形貌发生变化的机理。研究结果表明,随着激光光斑离焦距离的增大,转印图形的尺寸先增大后变小,直至消失。转印Cu薄膜的形态从环形或火山形,转变为圆形,并且圆形薄膜的边缘存在大量微小的Cu颗粒。薄膜的转印形式也由开始的液态转印向固态转印演变。
薄膜 形貌及界面 激光诱发前向转印 微结构制造 
中国激光
2013, 40(5): 0507001
作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 英国帝国理工大学电子与电气工程系, 伦敦 SW7 2BT
激光诱发前向转印技术,作为一种微加工手段,具有制备微小结构的能力,目前已经成为微细加工领域的研究热点。通过改变高斯分布激光脉冲功率密度,进行了Cu薄膜在石英玻璃表面的转印实验,并对转印沉积薄膜进行了光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表面氧化状态分析,探讨了激光脉冲功率密度与沉积薄膜的尺寸、特殊形貌以及薄膜厚度均匀性的关系,并在此基础上研究了激光转印Cu薄膜的机理。结果表明,当激光平均脉冲功率密度达到1×105 W/cm2时,Cu薄膜的转印才可以发生。随着激光脉冲功率密度的增加,转印Cu薄膜尺寸增加,并由薄膜转变为圆环形,最终尺寸达到一定值。激光转印薄膜表层10 nm以下,基本上没有氧化发生。薄膜附着在基板上,连接紧密,并未观察到明显的扩散迹象。
薄膜 形貌及界面 激光诱发前向转印 微结构制造 
中国激光
2013, 40(3): 0307002

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!