2021-09-08
近年来，随着对钣金切割的要求越来越高，传统的切割方式因精度低、热影响区域大等缺点而难以更好地满足生产的需求;而光纤激光切割具有热影响区域小、精度高、速度快、无接触加工等诸多优势，正在逐步取代传统切割工艺。
2021-09-07
从2008一2018年是中国激光发展的黄金期。政府扶持政策先后出台，大众创业，万众创新高潮迭起，中国制造2025实施战略公布，企业大量转型升级，没有疫情阻碍，沒有贸易战硝烟，激光产业就象长江里的波涛后浪推前浪，奔腾向前。邦德激光就是在这种大好背景下于2008年组建的一个民族激光企业。他一出生就站位高、立足稳、看得远，是盛世杀出的一匹黑马，朝着高功率激光先进机械设备进军，负重前行，逐步形成行业脊梁，成为中国民族激光的骄傲。
2021-08-06
切割玻璃可能是一个危险且困难的过程——但使用由Fraunhofer（弗劳恩霍夫）激光技术研究所ILT开发的特殊形状的超短激光脉冲，就不会这样了。事实上，正是智能手机显示屏让Fraunhofer ILT的科学家们想知道如何快速轻松地分离钢化玻璃中的圆形。使用超短脉冲（USP）激光器，可以沿任何轮廓修改和破碎玻璃，且不会释放任何灰尘或残留物。
与其他玻璃切割技术不同，激光不会划伤玻璃表面，而是在材料体积内产生较小的材料应力，从而在材料分离时产生干净的边缘。这需要激光束内有一个特殊的强度分布，具有长束腰和陡峭倾斜的强度分布。
现代衍射光学元件（DOE）几乎可以将光塑造成任何形状。由于其衍射结构，可以精确调整激光束，因此可以从单个光束中生成特殊的光束轮廓或复杂的图案。DOE还可以将单个光束的能量分配给一组相似的部分光束。复杂的衍射结构是DOE的一个特殊特征。
开发这些光学器件始于计算机，科学家们在计算机上计算微小的相位模式，从而产生所需的光束分布。他们使用可编程空间光调制器，通过基于像素的相位调整器测试所计算出来的结构，并用显微镜分析所生成的光束。经过几次迭代，DOE 的最佳结构以光刻方式刻在玻璃上。DOEs还可用作100瓦以上USP激光器的纯玻璃光学器件。除了基于衍射的DOEs，折射光学元件（ROE）也经常用于波束形成，因为它们可以在数百瓦的功率范围内折射光束。
DOEs和ROEs具有高热稳定性，因此在提高USP激光系统的生产率方面具有很大的优势。Fraunhofer ILT的科学家们开发出了一种可以从一个强大的USP激光束中形成多达196束相似的光束阵列。然而，即使使用单个光束进行处理，这些光学元件也提供了许多可能性。特殊形状的USP激光束可以构造表面，将应力引入玻璃体或改变局部的折射率。
Fraunhofer ILT的科学家、亚琛工业大学激光技术LLT主席和行业合作伙伴正在研究USP激光束的成形范围。TRUMPF和4JET技术公司也参与了这项研究和开发， 在德国联邦教育和研究部（BMBF）资助的数字光子生产DPP研究园区的框架内开展工作。
这些参与者专门致力于汽车行业平视显示器的玻璃加工。“Femto DPP”项目的专家在玻璃中创造了微米级大小的缺陷，这些缺陷可以以一定角度反射LED光，这正是平视显示器所需的。加工中使用的激光还可用于产生预定的断裂点，这些断裂点以受控方式引入，用于随后的快速玻璃切割。预计该工艺在未来可以应用于任何曲面玻璃板。
Femtoprint 3D打印技术对行业具有巨大的潜在影响。在光学和电子领域，Femtoprint和其他纳米打印技术可用于在纳米尺度上制造二维和三维形状。这些形式可用于微流体或微型玻璃器件，并对纳米尺寸的物体进行3D打印。通过推进这种规模的激光加工，Fraunhofer推进了未来的3D打印的应用，并帮助推动 3D打印制造出十亿分之一米大小的东西。
2021-08-06
IWS作为全球第一家安装13kW“动态光束激光器”（由以色列的Civan激光公司所生产）的研究所，借此设备将多个单独的光束结合成一整束能量射线来快速形成各种能量分布模式，不断优化从而生产更高质量的零件。由于单独光束的相移，它可以产生不同的图案，例如马蹄形、八字形或环形，在整个形状上同时具有不同的能量强度。
上图所示为动态光束成形过程
虽然这种技术对于反射镜和其他光学器件也具备可行性，但是振荡反射镜需要时间来调整能量模式。然而，Civan的激光完全可以在几微秒内完成，比振荡反射镜装置快一千倍！
应用前景：
作为欧洲ShapeAM项目的一部分，IWS研究所将与Civan激光公司和A. Kotliar激光焊接解决方案公司合作，探索如何将该技术应用于3D打印，包括生产太空所用的钛和铝产品、医用植入物以及用于移动的轻质零件。
IWS研究所切割和连接项目的负责人Andreas Wetzig博士说：“这种激光将推动材料加工突破极限，在医疗和航空航天领域大放光彩。”与此同时，该研究所添加剂制造负责人Elena Lopez博士说:“我们计划使用新的光束形状和控制频率，以克服裂纹敏感材料所带来的挑战。”
该团队将开始对各种材料和光束轮廓进行测试，然后探索如何就难以加工的材料和复合材料制成的工件进行3D打印、切割或联结。他们坚信这将对熔池提供更快、更精细的控制，实现比传统光纤激光器快两倍的速度生产无毛刺零件和切件。
2021-08-06
图1 一种将3D打印机的使用扩展到3D电子产品的方法，用于未来机器人技术和物联网应用，可以实现同时打印金属和塑料
3D打印技术在过去十年中取得了巨大的发展，现在可以在工业环境中进行大规模生产。3D打印也称为“增材制造”，它允许人们直接从原材料中制造任意复杂的3D物体。在最流行的3D打印工艺熔丝制造中，塑料或金属被熔化并由打印机头通过小喷嘴挤出，然后立即固化并与零件的其余部分熔合。然而，由于塑料和金属的熔点差异很大，这项技术迄今仅限于制造金属或塑料物体。
最近发表在《增材制造—Additive Manufacturing》杂志上的一项研究中，日本早稻田大学的科学家开发了一种新的混合复合技术，可以生产由金属和塑料制成的3D 物体。领导这项研究的Shinjiro Umezu教授解释了他们的动机：“尽管3D打印机可以让我们用金属和塑料创建3D结构，但我们身边的大多数物体都是由两者结合而成，包括电子设备。因此，我们认为，如果我们能够利用传统的3D打印机来创建由金属和塑料制成的3D物体，我们将能够扩大其应用。”
他们的方法实际上是对用于金属涂覆3D塑料结构的传统金属化工艺的重大改进。在传统方法中，塑料物体经过3D打印，然后浸入含有钯（Pd）的溶液中，钯附着在物体表面。然后，将工件浸入化学镀液中，使用沉积的Pd作为催化剂，使溶解的金属离子粘附在物体上。这种方法在技术上虽然是合理的，但传统方法会产生不均匀的金属涂层，并且与塑料结构的粘附性很差。
图2：A：3D打印塑料结构金属化的常规方法。需要湿式预处理来催化工件表面。Pd胶体沉积在表面上。然后，将Pd催化的工件浸入化学沉积浴中，以在表面上涂覆感兴趣的金属。Pd催化剂诱导无电沉积。但是，由于3D打印机中使用的塑料（本研究中为 ABS）主要是疏水性的，因此沉积的金属对表面的附着力不强，因此涂层不均匀。B：本文在3D打印塑料结构的选定区域上沉积金属提出的方法。除了纯塑料ABS灯丝外，还有含有PdCl2的ABS灯丝。在3D打印中，工件的基本结构使用纯ABS灯丝制造，并采用含有PdCl2的ABS灯丝涂覆选定的感兴趣区域（图中黄色部分）。由于工件在选定区域被Pd催化，因此可以直接浸入化学镀槽中（即A中的催化步骤被跳过）。
图3 使用不同催化方法获得的3D打印ABS结构。(A) 图1A所示的常规方法：浸入 Pd 离子溶液中。双面箭头表示浸入深度。(B) 区域选择性催化：通过喷嘴在气压下粘附ABS和PdCl2混合物丙酮溶液。(C) 区域选择性催化：使用含有PdCl2的ABS灯丝通过FFF 3D打印机粘贴含有PdCl2的ABS。左图是3D打印和催化过程后的图像，右图是化学沉积后的图像。
3D打印塑料结构金属化的传统方法和本文所提出的方法概述。与传统技术不同，本文所提出的双喷嘴方法仅在所需区域产生具有均匀且牢固粘附的金属涂层的3D物体。
相比之下，在新的混合方法中，使用的是带有双喷嘴的打印机；一个喷嘴用于挤出标准熔融塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）），而另一个喷嘴挤出装有二氯化钯（PdCl2）的ABS。通过使用一个喷嘴或另一个喷嘴选择性地打印层厚，3D物体的特定区域含有Pd。然后，通过化学镀，最终获得仅在选定区域上具有金属涂层的塑料结构。
科学家们发现，使用这种方法时，金属涂层的附着力要高得多。更重要的是，由原材料中含有Pd ，与传统方法不同，他们的技术不需要对ABS结构进行任何类型的粗糙化或蚀刻来促进催化剂的沉积。这一点尤其重要，考虑到这些额外的步骤不仅会对3D物体本身造成损害，还会因为使用了铬酸等有毒化学物质而对环境造成损害。最后，他们的方法与现有的熔丝制造3D打印机完全兼容。
Umezu认为，考虑到金属塑料混合3D打印在3D电子产品中的潜在应用，它在不久的将来可能会变得非常重要，这是即将到来的物联网和人工智能应用的焦点。在这方面，他补充道：“我们的混合3D打印方法为制造3D电子产品开辟了可能性，这样用于医疗保健和护理的设备以及机器人可能比我们今天所拥有的更好。”
这项研究有望为复合 3D打印技术铺平道路，使我们能够充分利用金属和塑料的优点
2021-04-30
中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室冷雨欣、杜鹃研究团队与华中科技大学教授唐江、深圳大学教授张晗团队合作，以激光技术小型化为牵引，基于新型增益介质发光原理与机制的探索
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