閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
金屬鈑金新聞

東大研究人員探尋提高激光切割精度新方法

星之球科技 來源:Tech科技前沿2021-04-06 我要評(píng)論(0 )   

盡管幾十年來對(duì)激光及其應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究,但很少有辦法準(zhǔn)確、高效、直接觀察其與材料相互作用的細(xì)微細(xì)節(jié)。研究人員首次找到了利用低成本設(shè)備從生產(chǎn)型激光器中獲取...

1617331287214104.jpg


盡管幾十年來對(duì)激光及其應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究,但很少有辦法準(zhǔn)確、高效、直接觀察其與材料相互作用的細(xì)微細(xì)節(jié)。研究人員首次找到了利用低成本設(shè)備從生產(chǎn)型激光器中獲取此類數(shù)據(jù)的方法,可以極大地提高用激光切割或蝕刻的物品的精度。鑒于激光器無處不在,這可能在實(shí)驗(yàn)室、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中產(chǎn)生廣泛的影響。


激光在現(xiàn)代世界中的應(yīng)用異常廣泛。其中一個(gè)特別重要的領(lǐng)域是制造業(yè),原因是激光器的操作精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同等物理工具。然而,這種精度水平在理論上還可以更高,從而產(chǎn)生新一代尚未想象的技術(shù)。不過,還有一些障礙需要克服。提高激光精度的一個(gè)重要方法是,如果有更好的手段來獲得激光與材料互動(dòng)的反饋。這樣一來,生產(chǎn)型激光器的切割和蝕刻動(dòng)作就會(huì)有更大的控制力和更少的不確定性。這個(gè)問題直到現(xiàn)在才被證明是出奇的難以解決。


要測(cè)量激光器切割到表面多遠(yuǎn),往往需要進(jìn)行幾十或幾百次深度讀數(shù)。這對(duì)于基于激光的快速、自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)來說是一個(gè)實(shí)質(zhì)性的障礙。因此,東京大學(xué)物理系的Junji Yumoto教授設(shè)計(jì)了一種新的方法來確定和預(yù)測(cè)激光脈沖產(chǎn)生孔的深度,基于一次觀測(cè)而不是幾十次或幾百次。這一發(fā)現(xiàn)是提高激光加工可控性的重要一步。


Yumoto及其團(tuán)隊(duì)想知道如何利用盡可能少的信息量來確定激光孔的深度。這促使他們研究被稱為激光脈沖的通量,即脈沖在給定區(qū)域內(nèi)提供的光能。直到最近,還需要昂貴的成像設(shè)備來觀察這種通量,而這通常缺乏足夠的分辨率。但由于電子和光學(xué)其他領(lǐng)域的發(fā)展,一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的“樹莓派相機(jī)”被證明足以勝任這項(xiàng)工作。


當(dāng)他們的測(cè)試激光設(shè)備在藍(lán)寶石上打出一個(gè)孔時(shí),相機(jī)直接記錄了激光脈沖的通量分布。然后用激光顯微鏡測(cè)量孔的形狀。通過將這兩個(gè)結(jié)果疊加起來,并使用一些現(xiàn)代的數(shù)值方法,該團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生了一個(gè)龐大而可靠的數(shù)據(jù)集,可以準(zhǔn)確地告訴你通量和孔深之間的關(guān)系,相當(dāng)于從一次測(cè)量中提取約25萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),這種新方法可以有效地為機(jī)器學(xué)習(xí)和新的數(shù)值模擬方法提供大數(shù)據(jù),提高制造業(yè)激光加工的精度和可控性。


轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

制造業(yè)激光激光技術(shù)高激光切割
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀