激光打標機構造三維激光打標機

（1）空間成形
    空間成形是在1986年由Namba提出的，建造一個空間站的思想使大型結構運送到空間成為必要。因為航天器容積的限制，這些結構被分割為很多小的零件，然后被固定來建造大型結構。這種方法的劣勢在于裝配結構的可靠性較低。所以一個思想形成了：在地球上建成一個緊湊的結構，例如把金屬板繞成一個卷。然后把它運到空間，在那里進行激光打標機的熱成形。激光可以放置在地球上，通過定位鏡片聚焦到空間。在這種概念下，一個航天器可以一次完成長為18m，直徑為20m的一節(jié)航天器的運輸。這一概念沒有得到實現(xiàn)，因為它是在SDI項目已完成的假設下進行的，但是它卻顯示了采用激光打標機熱成形作為成形過程的優(yōu)勢。激光與工件之間的距離幾乎沒有限制。這是采用傳統(tǒng)的機械工具的成形方法所不能達到的。

    （2）在玻璃管中成形
    另一個思想是激光打標機成形件可以封裝在一個玻璃管內(nèi)。為了保證玻璃管內(nèi)工件對激光能量的吸收盡量低，玻璃的種類以及激光的波長要進行精心選擇。玻璃對激光打標機中的激光的吸收率很低，所以激光可以在玻璃纖維中傳導。另外一般的金屬表面對徼光的吸收率要高于對C02的吸收率。另外一點是：由于零件被封裝在管子內(nèi)，應用涂層來提高其吸收率的方法是不可能的。
    激光打標機對封閉容器中的成形件進行校正是激光打標機熱成形用于電子產(chǎn)品校正的另一可能性。對封閉玻璃內(nèi)的屏幕電子槍進行激光校正就是一個應用例子。激光打標機校正屏幕電子槍的優(yōu)勢在于激光校正可以在隨后的生產(chǎn)過程中去除任何在裝配、調真空和封裝的過程中發(fā)生的變形

    短波長與超短脈沖激光光源的組合激光打標機的加工技術為激光微制造，尤其是三維微制造提供了一個新的技術解決思路。采用的短波長或超短時間脈寬的激光打標與LIGA技術相結合的激光LIGA工藝。不僅能用于材料的橫向造型，也能進入材料的縱向深度。掩模采用大尺度投影縮小方式，精度容易保證；打標采用超短紫外激光，有波長短、單光子能量高、接近冷加工狀態(tài)等優(yōu)勢。對三維結構設計進行數(shù)值化數(shù)據(jù)編程，通過CAD／CAM軟件產(chǎn)生三維實體構圖并控制加工體的運動，同時改變激光照射在材料不同位置的單脈沖功率密度和脈沖數(shù)，原則上能實現(xiàn)任意幾何形狀的加工成形?？梢钥朔鹘y(tǒng)的LIGA平面工藝在縱向微結構的成形需大量形狀掩模進行套刻、掩模制作復雜、對準困難的缺點。同時利用飛秒激光與材料相互作用的超快效應，可大大提高加工成形的精度?？梢圆捎玫木唧w方法大致有：

    首先采用三倍頻YAG（波長355nm）連續(xù)輸出和KrF準分子（波長248nm）脈沖輸出兩種紫外激光作為成形加工光源。KrF準分子激光打標機激光的加工成形，是通過準分子激光掩模投影和直寫方式，實現(xiàn)三維結構的去除成形?？刂茊蚊}沖輸出能量和脈沖數(shù)，去除深度可容易控制在1微米之內(nèi)。由于準分子激光的脈寬為30ns，因此，在刻蝕表面層還存在一定的熱效應，而這種熱效應正好能使加工表面由于脈沖作用引起的起伏降為1um以下。三倍頻YAG激光的加工成形，是通過對三倍頻YAG固體激光的精細聚焦和微／納粉末噴射聚束，實現(xiàn)激光打標機三維結構件的熔敷加成微成形。