激光技术为制造商带来光明的前景步进电动机【新闻】

激光技术为制造商带来光明的前景

激光技术为制造商带来光明的前景 2011年12月03日 来源： 适用于多种医疗器械应用领域的无微粒、精确激光设备自50年前研制出激光以来，激光技术一直是科学和工业领域的中流砥柱。激光技术最初被视为是能形成更亮的光源、强化军事装备和改善通讯的工具，随后逐渐被引入现代制造业——包括医疗器械制造领域——因为它提供了一种精确且清洁的切割、加工和焊接方法。激光技术通过控制基底高能光束的输出，熔化、烧蚀或蒸发材料，形成高质量的表面处理效果。尽管激光在医疗器械制造行业中的应用不及更传统的加工技术，但它具有诸多切实的优势：它们能形成比打孔更清洁的边缘处理效果；无需使用昂贵的工具即可制成复杂的组件；具有比其它加工方法更快的速度以及能够处理各种材料。因此，在医疗器械制造领域，激光技术很有可能能够引领又一个50年——甚至更长时间。激光焊接Leister Technologies LLC（美国伊利诺斯州，Itasca；>

Used for manufacturing microfluidic devices, Leister’s Novolas laser equipment relies on mask technology, in which the laser welds all the surfaces of a substrate except for the microfluidic channels themselves.

激光微加工“激光微加工适用于聚合物及采用其它技术难以进行微加工操作的材料的清洁切割、钻孔和成型，”JPSA（新罕布什尔州，Manchester；>

JPSA’s UV excimer laser systems can create micron-scale features with submicron tolerances.

由于激光技术可以形成鲜明的轮廓、光滑的壁、透明光亮的表面及其它复杂的特性，因此它有助于许多复杂的医疗器械的生产。Kallgren评论说：“诸如微流体设计等医疗器械制造领域通常需要加工复杂的孔、锥体、通道或取样室。这些可能是微型特征，但同时需要达到统一和稳定的大小。紫外准分子激光设备可以加工出复杂且可重复的几何形状。”尽管目标是形成复杂的几何形状，但不同的应用领域需要不同的定制设备。“我们的标准系统是高级工程设备，但它们采用了模块化的设计，因此我可以根据客户的要求对设备进行增减，”Kallgren解释说。例如，用于简单加工的系统可能带有X-Y-θ平台，如果还需要调焦，则可能带有z-θ平台。从另一方面来说，客户可能需要卷带式平台和视觉对准设备进行自动化的大批量生产。在准分子激光系统中，可能需要附加的运动轴来执行自动掩膜更改功能，用以选择不同的图像并将其投射于目标上。协调相对运动使得系统可以扫描光束范围内的掩膜，在有些特定的情况下可以同时扫描下面的部件。“简单的说，系统可以只进行四轴运动，也可以进行16轴运动，具体取决于客户的做法，”Kallgren说道。Kallgren说道，展望未来，波长和热学控制是需要特别注意的地方。“客户不再切割金属支架，他们更多的关注于新型材料，如生物可吸收材料。问题在于，很多这种材料对热敏感。”例如，通常采用YAG、CO2或连续式激光器进行支架切割，这些技术形成热影响区，会对新材料制成的支架造成损伤。但据Kallgren称，普通紫外激光器尽管具有较高的光子能和带隙，但仍非理想选择。Kallgren说：“我们期待脉冲宽度成为提升质量的另一种调节方式。脉冲宽度较短，则光线与材料接触的时间更短，制造工艺较冷。”基于此目标，公司探索皮秒或飞秒激光波长的脉冲范围的二极管泵浦固体或准分子激光器的应用。Kallgren补充说，这些技术能实现多光子吸收且在目标基材上产生的热量较小，因此是一种清洁、高分辨率、高保真度的微加工方法。Leister Technologies公司的Zybko称，激光器产生的热量尚有疑问，激光技术也可以形成较小的热影响区，因为它可以只熔化和粘合需要的塑料。因此，如果微流体器械中的一个通道中已含有试剂或液体，则激光器产生的热量将不会对其造成影响。(end)

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