专家再论“超快激光与微纳制造”


激光制造技术历经多年的研究发展,涵盖了以激光表面工程、激光焊接、激光切割、激光制孔、激光标记、激光增材制造等为代表的宏观制造技术,以激光微焊接、激光精密切割、激光精密钻孔、激光烧蚀等为代表的激光微加工技术,和以飞秒激光直写、双光子聚合、干涉光刻、接触离子透镜序列、激光诱导表面纳米结构和纳米颗粒激光制备等为代表的激光微纳制造技术等广泛的研究领域,跨越了毫米、微米和纳米多个尺度,成为举足轻重的先进制造核心技术,必将在“中国制造2025”进程中发挥不可缺少的作用。在上述众多的研究方向之中,超快激光微纳加工无疑是当前和今后一段时间内的研究热点,研究前景非常乐观。

亚洲国际动力传动与控制技术展览会

光刻技术制备微纳结构

由于超快激光在能量密度和作用时间等方面都可分别趋于极端,而使其制造过程所利用的物理化学效应、作用机理不同于传统制造,如非线性(多光子等)非平衡(电子与晶格间非平衡、电子间非平衡等)的吸收和非热相变(库仑爆炸、静电烧蚀等)。超快激光微纳制造蕴含了制造的前沿基础热点,由于制造要素的极端性,超快激光制造过程的观测、分析和认识都还存在诸多亟待揭示的问题,特别是将这些具有特殊功能的制造原理应用于更多的领域时,必须更深刻地掌握其制造机理和规律。

最近,北京理工大学“非硅微纳制造”教育部创新团队核心成员:(完成人:姜澜、曲良体、李欣、王素梅、李晓炜)的研究成果《超快激光微纳制造机理、方法及新材料制备的基础研究》,荣获国家自然科学奖二等奖。为超快激光与微纳制造摸索出一条创新之路。

微纳制造是当前科学研究与工业开发的热门领域之一。对于创新应用越来越重要,许多国家和地区都非常重视其发展。例如,在欧盟框架计划的支持下,欧洲微纳制造技术平台(MINAM)于2006年9月开始启动,于2008年初正式成立。MINAM致力于推动微纳制造技术的研发与产业化,为欧洲的微纳产品制造商及设备供应商提供技术支撑,帮助他们在关键技术领域建立、维持全球领先地位。

从短期来看,微纳制造技术不会对环境和能源成本产生重大的影响。受到当前加工技术的限制,这些技术在早期的发展阶段往往会有较高的能源成本。与此同时,微纳制造一旦成熟,将会消耗更少的能源与资源,就此而言,微纳制造无疑是一项令人振奋的技术。例如,与去除边角料获得最终产品不同的是,微纳制造采用

的积层法将会使得废料更少。

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2016年会议现场

ALAT 2017中国超快激光微纳加工大会将于5月24-25日在深圳会展中心举行。大会包含3个主题:一是超快激光微纳加工前沿技术、二是超快激光技术新进展、三是超快激光微纳加工典型工业应用。大会将邀请国内外激光技术研究、激光器件及装备研发、激光加工应用的相关企业、科研院所和高校、研究所团队、激光微纳加工应用的知名领军人物,围绕大会主题,探讨当前国内外超快激光与微纳加工技术领域的前沿技术及热点问题,介绍相关领域最新技术发展状况,促进超快激光微纳加工技术的发展和应用。