一種新型激元光刻技術(shù)，已成為工業(yè)制造的關(guān)鍵技術(shù)

（文章來源：中國智能制造網(wǎng)）

據(jù)國內(nèi)媒體報(bào)道，來自中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所等單位的研究人員，開發(fā)了一種新型飛秒激光等離子激元光刻技術(shù)(FPL)。利用該技術(shù)，研究人員在百納米厚的硅基氧化石墨烯薄膜表面實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量微納周期結(jié)構(gòu)的快速制備。

多年來，激光以其功率大、易聚焦、高亮度、方向性好等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械加工中已經(jīng)成為進(jìn)應(yīng)用廣泛的一種手段。激光加工成本低、精度高、速度快，可以由計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)自動控制，加工形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)?；诖?，激光加工方式得以“大展身手”，應(yīng)用空間不斷拓寬。

與計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)相結(jié)合的激光加工技術(shù)，已成為工業(yè)生產(chǎn)自動化的關(guān)鍵技術(shù)，擁有普通加工技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)工藝相比，激光加工逐步克服了一些加工過程中存在的困難，開創(chuàng)了新的加工領(lǐng)域。

加工制造業(yè)是激光加工方式應(yīng)用的基本應(yīng)用領(lǐng)域，也是應(yīng)用較深入的領(lǐng)域。在汽車制造業(yè)，從樣車的開發(fā)、零部件的制造到車身總裝的汽車生產(chǎn)，激光幾乎無所不在。尤其是在汽車輕量化制造目標(biāo)已成趨勢的當(dāng)下，利用激光加工方式實(shí)現(xiàn)車輛制造的輕量化、高效化目標(biāo)也不失為一種新途徑。

實(shí)現(xiàn)汽車輕量化，較有效的方式是使用輕質(zhì)材料。與傳統(tǒng)材料相比，目前可用的汽車輕質(zhì)化材料有鋁合金、碳纖維、鎂合金等，而這些材料加工較普通鋼材難度更大，通常采用激光焊接的方式進(jìn)行處理，可以在加工效率和性能之間找到平衡。除此之外，板材的激光拼焊，能減少板材的搭接部分，進(jìn)而減輕一部分的重量，進(jìn)而較好的滿足實(shí)際需求。

從發(fā)展歷程來看，激光加工技術(shù)已經(jīng)從最初的Nd:YAG激光器、CO2激光器，發(fā)展到大功率二極管模塊、光纖激光器、半導(dǎo)體泵浦全固態(tài)激光器、飛秒激光器等各種新興技術(shù)。其中，飛秒加工技術(shù)尤其受到研究人員的關(guān)注。飛秒激光加工技術(shù)憑借著超高峰值功率和超短脈沖持續(xù)時(shí)間的獨(dú)特優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于多種材料的超精細(xì)微納加工領(lǐng)域。

作為激光加工技術(shù)的前沿成果，飛秒激光加工現(xiàn)在已開始用于切割、鉆孔、焊接、打標(biāo)、剝離、修復(fù)等加工領(lǐng)域。就目前而言，飛秒激光加工實(shí)際應(yīng)用較少，原因是飛秒激光的價(jià)格比長脈沖激光和連續(xù)激光要貴很多。

從應(yīng)用方向來看，隨著集成電路規(guī)模的日益增大，電子元器件在尺寸上變得越來越小，這方面的需求為超微細(xì)加工技術(shù)提供發(fā)揮空間。飛秒激光用于超微細(xì)加工，是飛秒激光用于超快現(xiàn)象研究和超強(qiáng)現(xiàn)象研究之外的又一個(gè)飛秒激光技術(shù)的重要的應(yīng)用研究領(lǐng)域。未來這一領(lǐng)域的市場需求有望迎來規(guī)?；l(fā)。

3D打印作為一種將激光技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)有效結(jié)合而成新加工技術(shù)，得益于激光加工等技術(shù)的不斷進(jìn)步將擴(kuò)展出更加廣闊的應(yīng)用空間。3D打印作為一種全新的制造技術(shù)，其可應(yīng)用在零部件結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜的尖端科技領(lǐng)域，比如航空發(fā)動機(jī)、火箭飛行器、汽車發(fā)動機(jī)等的制造。

未來，隨著分秒激光加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多新的應(yīng)用模式將隨之涌現(xiàn)出來，廣大業(yè)內(nèi)人士也有望見證更多激動人心的時(shí)刻。

（責(zé)任編輯：fqj）