【物理与光电工程学院】三维(3D)立体激光雕刻

2021-06-01


【物理与光电工程学院】三维(3D)立体激光雕刻


成果及技术简介

目前,激光三维表面雕刻仍处于研发阶段,相关仪器设备尚未问世。根据国内外研究报道,限制激光三维表面雕刻的主要技术瓶颈在于,根据待雕刻立体图像如何精确控制激光雕刻深度。

有研究报道提出分层扫描法,即首先将待雕刻的立体图像进行等厚度分层,激光焦斑在二维平面内每扫描一次就雕刻完成一层图像信息,显然待雕刻立体图像分的层数越多雕刻质量越高。

利用分层扫描法实现三维平面雕刻具有一定可行性,也是目前研究的热点,但是该方法也存在以下问题:

1.图像分层处理过程比较复杂;

2.不同雕刻材料对激光响应不同,所以雕刻不同材料需要重新校核或设置激光功率、扫描速度等参数;

3.待雕刻表面为平面时立体雕刻易于实现,但是,当雕刻表面为曲面或出现不规则起伏时难以实现表面立体雕刻。

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种无需复杂的图像处理,不受材料差异限制,改变雕刻材料无需对激光功率、扫描速度等参数进行重新校核或设置,能够实时监测与控制雕刻深度,可适用于曲面、不规则起伏等表面雕刻的实时主动控制雕刻深度实现激光三维立体雕刻的方法与装置。

技术领域:电子信息制造、高端装备、激光雕刻、新技术

 

研究团队及研究方向简介

团队带头人樊心民,工学博士,硕士生导师,潍坊学院“杰青”。主要研究方向为强激光技术及应用、光谱技术及应用、激光设备研发等。现为首批山东省高等学校优势学科(光学)人才团队、山东省光纤传感与光电信息工程技术研究中心骨干成员。

作为项目负责人已承担装备预研基金、山东省高校科技发展计划、潍坊市科技发展计划、潍坊市高新区科技惠民计划、产学研横向课题等项目多项,另外作为主要完成人参与国家重大科技专项、国家自然科学基金等项目多项;已在Applied Physics Letters等国内外学术期刊发表论文20余篇;已申请国家发明专利、实用新型专利、外观专利10余项。2017年获军队科学技术进步一等奖,2018年获潍坊市自然科学优秀学术成果一等奖,2017年、2019年获潍坊学院“优秀教师”称号。

研究团队现有博士20余名,其中教授5名,副教授9名;研究方向主要包括激光技术及应用、光谱技术及应用、量子信息、自动化等;本研究团队属首批山东省高等学校优势学科(光学)人才团队,依托本研究团队建有山东省光纤传感与光电信息工程技术研究中、多光子纠缠与操纵山东省高校重点实验室;近年来,本研究团队已承担国家、省部级、市厅级等科研课题30余项。

所处阶段:实验室研发

 

拟转化应用情况

本发明可应用于激光雕刻领域,激光雕刻市场十分巨大。

拟转化方式:转让、可协商

知识产权:

1.发明专利《一种实时主动控制雕刻深度实现激光三维立体雕刻的方法与装置》(ZL201610542738.X),2018年授权

 

联系方式

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