科研领域

图案标刻

水导激光是微观世界的 “精准手术刀”。凭借极高的聚焦精度,它能对各类新型材料进行纳米级的切割与微加工,帮助科研人员制备高质量的材料样本,深入探究材料在微观尺度下的性能,加速新型功能材料的研发进程。

水导激光图案标刻利用了水对激光的传导作用以及激光与材料的相互作用。首先,通过特定的装置产生稳定的高压水束,然后将激光束耦合进高压水束中。由于水的折射率(约为 1.33)与周围空气的折射率(约为 1.0)存在差异,激光在水束内表面会发生全内反射,从而被限制在水束中传输,就像在光纤中传播一样。当带有激光的水束作用于材料表面时,激光能量被材料吸收,使材料表面的物质瞬间熔化、汽化或发生化学反应等,按照预先设计的图案和路径,在材料表面形成永久性的标记或图案。

  • 性能

    热影响小:水流能够在激光加工过程中迅速带走热量,有效减少热影响区,避免材料因过热而产生变形、微裂纹或性能改变等问题,特别适合对热敏感的材料进行图案标刻。 精度高:水束可以将激光能量精确地引导到目标位置,并且激光束在水中传输时能量分布相对均匀,能实现高精度的图案标刻,可标刻出非常精细的线条和复杂的图案,满足对微小尺寸和高分辨率图案的加工需求。 表面质量好:水的冲刷作用能够及时去除标刻过程中产生的熔渣和碎屑,使标刻后的材料表面更加光滑、整洁,减少了后续处理工序。 材料适应性广:可以用于多种材料的图案标刻,包括金属、陶瓷、玻璃、半导体、宝石等硬脆材料,以及一些高分子材料等。 环保安全:相较于传统的化学蚀刻或部分会产生粉尘的加工方式,水导激光图案标刻产生的废料和污染物可以被水带走,易于收集和处理,对环境的污染较小,也降低了对操作人员健康的危害。

主 要 应 用

  • 半导体行业:在半导体晶圆、芯片等表面标刻电路图案、标识、二维码等信息,有助于芯片制造过程中的识别、追踪和质量控制。
  • 电子设备制造:可在手机、平板电脑等电子设备的外壳、零部件上标刻品牌标识、图案、序列号等,提升产品的外观品质和个性化。
  • 航空航天领域:在航空发动机叶片、航空复材结构件等部件上标刻编号、检测标记、微结构图案等,满足航空部件的高精度加工和标识要求。
  • 医疗器械行业:在医疗器械如手术器械、植入体等表面标刻清晰、永久的标识和图案,便于产品的识别、追溯和使用安全。
  • 珠宝加工:在宝石、玉石等材料上雕刻精美的图案、花纹或文字,增加珠宝的艺术价值和独特性。
  • 汽车制造:在汽车零部件如发动机缸体、轮毂、电子控制单元等表面进行图案标刻,用于产品标识、质量追溯和个性化定制。