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采用超快激光脈沖焊接金屬和玻璃

2019-03-06 來(lái)源：cnBeta

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【中玻網(wǎng)】據(jù)了解，赫瑞-瓦特大學(xué)（Heriot-Watt University）的科學(xué)家聲稱采用了一種打破性方法，可以將玻璃和金屬等材料焊接在一起，這要?dú)w功于超快激光脈沖。傳統(tǒng)上，焊接僅有于具有相似特性的材料，因此即使將鋁和鋼焊接在一起也很難。

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　　目前的技術(shù)無(wú)法很好地將金屬和玻璃焊接在一起。它們需要不同的溫度來(lái)融化，并且它們響應(yīng)于熱量而不同地膨脹。還有其他制造方法可以讓它們粘在一起，但是效果并不理想。

　　“能夠?qū)⒉ＡШ徒饘俸附釉谝黄饘⑹侵圃旌驮O(shè)計(jì)靈活性的一大進(jìn)步，”EPSRC激光生產(chǎn)工藝創(chuàng)新制造中心主任Duncan Hand說(shuō)道，該中心開(kāi)發(fā)了這項(xiàng)新技術(shù)?！澳壳?，涉及玻璃和金屬的設(shè)備和產(chǎn)品通常由粘合劑粘在一起，粘合劑應(yīng)用起來(lái)很麻煩，零件會(huì)逐漸松動(dòng)或移動(dòng)。釋氣也是一個(gè)問(wèn)題-粘合劑中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系化學(xué)物質(zhì)逐漸釋放出來(lái)可能導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短?！?/p>

　　這項(xiàng)新技術(shù)適用于光學(xué)材料，如石英、硼硅酸鹽玻璃和藍(lán)寶石，現(xiàn)在可焊接到鋁、不銹鋼和鈦等金屬上。這個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵是一個(gè)紅外激光器，可以在幾皮秒的范圍內(nèi)脈沖。

　　“要焊接的部件緊密接觸，激光通過(guò)光學(xué)材料聚焦，在兩種材料之間的界面處提供非常小且高度度的光點(diǎn)-我們?cè)趲孜⒚椎拿娣e上實(shí)現(xiàn)了兆瓦的峰值功率，”Duncan Hand解釋道?！斑@會(huì)在材料內(nèi)部形成一個(gè)像微小閃電球一樣的微等離子體，周圍環(huán)繞著高度密閉的熔化區(qū)域。我們?cè)?50°C至90°C（-58°F至194°F）的溫度下測(cè)試了焊縫。焊縫保持完好，因此我們知道它們足夠堅(jiān)固，可以應(yīng)對(duì)較端條件?！?/p>

　　該團(tuán)隊(duì)正在與相關(guān)人士合作開(kāi)發(fā)激光加工原型系統(tǒng)，因此該方法可以商業(yè)化用于制造業(yè)。

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