激光重熔层去除
定义
激光重熔层去除是一种先进的制造技术，它利用激光能量选择性地熔化和去除材料表面的层。该过程通常用于半导体、微电子和光子学等行业。
原理
激光重熔层去除的工作原理如下：
1. 激光聚焦：激光束被聚焦到材料表面上一个小的光斑中。
2. 热量吸收：激光能量被材料吸收，导致被聚焦区域局部加热。
3. 熔化：当温度达到材料的熔点时，激光聚焦区域的材料熔化。
4. 层去除：熔化的材料被激光束产生的反冲力带走。
优点
激光重熔层去除具有以下优点：
高精度：激光聚焦的精确性允许高分辨率的层去除。
可控性：激光能量和扫描路径可根据所需层去除深度和宽度进行调整。
非接触式：激光束不与材料物理接触，减少了损坏的风险。
高效率：该过程通常比传统的蚀刻或机械去除方法快得多。
可扩展性：该技术适用于各种不同的材料，包括金属、陶瓷和聚合物。
应用
激光重熔层去除广泛应用于以下领域：
半导体制造：去除微芯片上的金属化层。
微电子：去除晶体管和电容器上的绝缘层。
光子学：创建光波导和光学元件。
医疗器械：去除植入物和外科仪器上的生物材料。
考古学：去除文物上的涂层和腐蚀层。
挑战
与任何制造技术一样，激光重熔层去除也面临着一些挑战：
热影响区：激光熔化过程中产生的热量可能会影响材料的周围区域，导致变形或损伤。
表面粗糙度：熔化和去除过程可能会在材料表面留下粗糙度。
残余应力：快速加热和*过程可能会在材料中产生残余应力。
通过仔细控制激光参数和优化工艺条件，这些挑战可以得到缓解。
激光重熔 (LBM) 和 激光熔覆 (LC) 都是使用激光束进行熔化并沉积材料的增材制造技术。它们之间存在一些关键区别：
| 特征 | 激光重熔 (LBM) | 激光熔覆 (LC) |
||||
| 目的 | 熔化并重熔现有基材 | 在基材上添加新材料层 |
| 基材 | 固体 | 任何基材，包括固体、液体和气体 |
| 材料沉积 | 熔化和重新凝固基材材料 | 添加新材料，与基材形成冶金结合 |
| 层厚度 | 通常在 10100 微米范围内 | 微米或更高 |
| 熔池大小 | 较小，与激光束直径相似 | 较大，通常覆盖整个添加区域 |
| 精度 | 高 | 中等 |
| 表面光洁度 | 光滑 | 粗糙 |
| 强度 | 较弱 | 较高 |
| 应用 | 原型制造、修复、精密部件 | 表面增强、耐磨性、功能涂层 |
激光重熔 用于熔化和重塑现有材料，而 激光熔覆用于添加新的材料层。LBM 提供更高的精度和表面光洁度，而 LC 产生更厚、更坚固的涂层。
电火花重熔层去除方法
机械去除
磨削：使用研磨轮或砂带去除重熔层材料。这种方法效率高，但可能会产生热量和毛刺。
铣削：使用铣刀去除重熔层材料。这种方法比研磨更精确，但速度较慢。
车削：使用车床去除重熔层材料。这种方法用于具有复杂几何形状的工件。
化学去除
酸蚀刻：使用酸性溶液溶解重熔层材料。这种方法适用于含有容易溶解金属的重熔层。
电化学加工：利用电化学反应去除重熔层材料。这种方法适用于导电材料的重熔层。
热去除
火花放电：使用电火花放电机去除重熔层材料。这种方法可以去除薄层重熔层。
激光去除：使用激光去除重熔层材料。这种方法适用于小面积的重熔层。
等离子体去除：使用等离子体去除重熔层材料。这种方法适用于大面积的重熔层。
其他方法
*去除：使用*振动去除重熔层材料。这种方法适用于软质重熔层。
水射流：使用高压水射流去除重熔层材料。这种方法适用于清洁表面不规则或有孔的重熔层。
选择去除方法的考虑因素
选择去除方法时应考虑以下因素：
重熔层的厚度和硬度
基材类型
工件形状和尺寸
表面质量要求
生产率和成本
是的，通常情况下，线切割重熔层需要去除。
线切割重熔层
线切割是一种金属加工技术，它使用电 火花通过导电介质蚀刻金属。在加工过程中，金属表面会产生一层再熔凝固的区域，称为重熔层。
去除重熔层的原因
重熔层通常需要去除的原因包括：
脆性：重熔层比基材金属更脆，容易破裂或造成应力集中。
硬度：重熔层比基材金属更硬，可能阻碍后续加工或涂层。
表面光洁度：重熔层表面粗糙度通常较高，影响工件的外观和功能。
腐蚀：重熔层与基材金属之间的结合力较弱，可能成为腐蚀介质的通道。
去除方法
去除重熔层的方法包括：
铣削：使用铣刀将重熔层铣掉。
研磨：使用研磨轮或砂纸研磨掉重熔层。
电火花加工：使用电火花加工去除重熔层，同时保持基材金属的形状。
化学蚀刻：使用化学溶液腐蚀掉重熔层，但此方法仅适用于某些金属。
例外情况
在某些情况下，可能不需要去除重熔层，例如：
粗加工工件：重熔层对zui终产品性能的影响较小。
非承重区域：重熔层位于非承重区域，其脆性不会造成问题。
