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  ————  激光不朽,制造永恒  ————

《中国激光》“前沿激光制造”专题刊 2022封面盘点   

2022年,《中国激光》“前沿激光制造”专题子刊(ALM)走过TA第二个年岁,顺利出版6期,包括两期特色专题——“激光微纳制造”“激光增材制造”。经过同行评议,ALM于2022年共发表 145篇文章,其中有10篇文章脱颖而出,被遴选为子刊封面文章。

“双光子高速直写”“仿生功能调控”“跨尺寸激光微焊接”是TA的关键词。航空航天、深空探测、生物医疗等是TA的应用领域。宏观、微观并济;技术、应用兼备,ALM希望这些优秀文章的刊出能“照亮”激光制造前行者的道路,和坚持不懈的科研人员遥相呼应、同行致远!

现在,一起回顾ALM2022年的10篇封面文章吧!


“前沿激光制造”专题刊聚焦国内外激光制造领域的优秀成果,以前瞻视角为站位,以激光制造领域的战略性支撑技术为出发点,以高质量发文为导向,通过快速报道领域内的动态与发展趋势,推动激光制造领域的产学研创新发展。

 

专题刊发文涵盖“激光制造”领域的全部内容:以激光表面工程、激光增材制造、激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光标记、激光清洗等为代表的宏观制造技术,以激光精密切割、激光微焊接、激光表面微织构等为代表的激光微加工技术,和以飞秒激光直写、多光子聚合、干涉光刻和纳米颗粒制备等为代表的激光纳米制造技术。

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 基本信息

 创刊:1974年·半月刊

 名称:中国激光

 英文:Chinese Journal of Lasers

 电话:021-69917051

 邮箱:cjl@siom.ac.cn

高速并行的双光子激光直写技术

【作者】 王洪庆,温积森,杨臻垚,汤孟博,孙秋媛,马程鹏,王子昂,詹兰馨,张晓依,曹春,沈小明,丁晨良*,匡翠方**

【单位】 之江实验室智能芯片与器件研究中心

【解读】 封面展现的是一个六通道的激光直写技术。六束激光在高速扫描系统驱动下同步进行刻写,每个通道独立调控可实现不同结构刻写(以心电图来表征)。整个设备可应用于芯片半导体、生物医药等领域的大尺寸微纳结构加工。

 查看原文中国激光, 2022, 49(22): 2202009 

像蝴蝶翅膀一样保持干燥,激光构筑网格状多级微结构

【作者】 李晶*,丛居平,郭楠,杜新,张景然,杜锋

【单位】 长春理工大学仿生机械研究所

【解读】 封面呈现了基于激光烧蚀技术在粗化铝合金表面构建出一种具有超疏水、低黏附、自清洁性能的仿生网格状多级结构。受自然界素饰蛱蝶翅膀鳞片表面结构的启发,利用喷砂粗化并结合激光烧蚀技术,制备出类蛱蝶鳞片的网格状多级结构。该结构表面具有复杂形态和复合尺度特征,展现出超疏水、低附着力和自清洁性能。

 查看原文中国激光, 2022, 49(16): 1602009 

飞秒激光诱导微尺度材料“智能生长”

【作者】 薛松岩,胡化策,徐一诺,王莹琛,龙婧,焦玢璋,刘耘呈,范旭浩,高辉,邓磊敏,熊伟*

【单位】 华中科技大学光学与电子信息学院武汉光电国家研究中心

【解读】 封面展示了飞秒激光诱导纳米材料的图案化生长的代表性研究成果。利用飞秒激光作为能量源,可以实现包括石墨烯、过渡金属硫族化合物、金属以及金属氧化物纳米材料的高精度、任意图案化的生长,并且该方法有望拓展到其他种类的纳米材料。飞秒激光诱导纳米材料的图案化生长技术在未来纳米功能器件的制造与集成中具有独特的优势和发展潜力。

 查看原文中国激光, 2022, 49(12): 1202001 

激光增材制造铝合金构件——“材料-工艺-性能”一体化研究

【作者】 齐世文,荣鹏,黄丹,陈勇,王锐,戴冬华,顾冬冬*

【单位】 南京航空航天大学江苏省高性能金属构件激光增材制造工程实验室 & 成都飞机工业(集团)有限责任公司

【解读】 封面呈现了激光粉末床熔融一体化成形铝合金复杂构件及铝合金标准疲劳试样的过程。激光粉末床熔融铝合金构件的基本原理是:高能激光作用于铝合金粉末薄层,基于粉床逐层精细铺粉、激光逐层固化堆积的方式,成形铝合金高致密度复杂构件。激光粉末床熔融技术为高性能复杂铝合金构件的短周期、净成形制造提供了新的技术途径。

 查看原文中国激光,2022, 49(8): 0802001 

医工结合——多孔结构缓解股骨柄假体应力遮挡效应

【作者】 曾寿金*,刘广,李传生,叶建华,李涤尘

【单位】 福建工程学院机械与汽车工程学院 & 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

【解读】 封面展示了面向医学股骨柄假体应用,基于选区激光熔化(SLM)技术制备三周期极小曲面(TPMS)中螺旋二十四面体(gyroid,G)、金刚石(diamond, D)和简单(primitive, P)三种多孔结构的成形过程。通过制备不同孔隙率结构样件和压缩实验,确定适合的结构类型,并将其引入股骨柄假体近端设计中,有效降低了假体的弹性模量,缓解了应力遮挡效应,还可诱导骨生长,提高假体的长期稳定性,延长假体的使用寿命。

 查看原文中国激光,2022, 49(2): 0202016 

“激光增材制造”专题

专题共收录论文28篇,包括综述性论文9篇、研究性论文19篇。内容包含新材料增材制造、工艺监测与调控、多功能结构制造、性能评价与验证四大方向。

助力航空精密制造:激光3D打印航发单晶涡轮叶片

【作者】 李继康,张振武,杨源祺,蔡超,李伟**,魏青松*

【单位】 之江实验室智能芯片与器件研究中心

【解读】 封面呈现了激光选区熔化成形航空发动机单晶涡轮叶片的过程。高能量的激光束作用于精细的镍基单晶高温合金粉末,通过逐点熔化、逐道搭接和逐层堆积的成形方式,制备出高致密的复杂单晶涡轮叶片。熔池内部极高的温度梯度和方向性传热的特点,为晶体的定向凝固生长提供了有利的冶金条件,也为制备大尺寸单晶组织甚至涡轮叶片提供了新的技术思路。

 查看原文中国激光, 2022, 49(14): 1402103 

高时空分辨原位监测:揭示增材制造中激光-粉末相互作用

【作者】 殷杰**,郝亮*,杨亮亮,李妍,李正,孙庆磊,石斌

【单位】 之江实验室智能芯片与器件研究中心

【解读】 封面呈现了激光选区熔化增材制造过程的基本原理。粉末在高能束激光的作用下经历了固态、液态、气态乃至等离子态,相态之间的相互作用显著。其中,金属蒸气与飞溅“气-固”相互作用包括:金属蒸气通过卷吸作用诱导的惰性卷吸气流间接作用于粉末颗粒,形成粉末飞溅;金属蒸气通过抬升力或反冲力直接作用于粉末颗粒,使其进入蒸气羽流或落回粉床。通过高时空分辨原位实时监测揭示了“激光与物质相互作用”的物理本质,为激光选区熔化技术实现高质量成形奠定了基础。

 查看原文中国激光,2022, 49(14): 1402202 

“激光微纳制造”专题

专题收录论文21篇,包括16篇特邀论文,涵盖光电器件加工、表面加工、增材与仿生制造、微细加工等方向的前沿进展。

多轴数控激光刻型关键技术与装备

【作者】 刘强*,王健,孙鹏鹏,李明,王辉,殷振朔,王柳权,李坤航

【单位】 北京航空航天大学机械工程及自动化学院

【解读】 封面呈现了航空发动机机匣零件多轴数控激光刻型过程。数控激光刻型以激光束作为刻型加工的“刀具”,按照化铣几何图案和工艺参数预先编制的数控加工程序,在光机电协同控制系统的基础下,在保护胶层上刻蚀出几何图案,去除胶层,完成刻型加工。所研制的六轴五联动数控激光刻型关键技术及装备,实现了航空发动机机匣薄壁类化铣零件的一次/二次激光刻型加工,为航天复杂薄壁结构化学铣削加工中的刻型瓶颈问题提供了新的解决方案。

 查看原文中国激光, 2022,49(10): 1002401 

用光搭出太空探测的“乐高”

【作者】 黄婷*,杜伟哲,苏坤,张建超,李敬洋,祁俊峰,雷永平,武强,肖荣诗**

【单位】 北京工业大学材料与制造学部 & 北京卫星制造厂研究团队

【解读】 深空探测是21世纪人类进行空间技术创新、太空资源探索与利用的重要途径,准直器是深空探测器的关键部件。大深度、高空间分辨率栅格准直器的制造在国际上一直是个难题。封面展示了面向深空探测,准直器宏-微跨尺度栅格结构的扫描振镜激光精密焊接过程。

 查看原文中国激光, 2022, 49(10): 1002402 

飞秒激光时空整形电子动态调控加工微光学元件

【作者】 吴梦楠,李晓炜*,向志昆,张乐仪,杨炎培,王志鹏,刘洋

【单位】 北京理工大学机械与车辆学院

【解读】 封面体现了时空整形飞秒激光电子动态调控加工微光学元件的基本原理。 电子动态调控技术是通过对超快激光进行时空频域整形调控材料中电子动态实现材料控形控性的技术, 是超快激光制造技术发展的重要方向。 通过控制超快激光在时间、 空间和频率上的分布, 能够调控材料中电子密度、 温度、 激发态分布等瞬时状态, 进而调控材料相变过程, 实现高效率高精度加工微光学元件阵列。

 查看原文中国激光, 2022, 49(10): 1002501