光学加工技术范文1
【关键词】激光微加工 集成电路 制造业
激光能够非常好的适应空间，并且具有良好的空间适应性以及时间适应性。尤其是能够针对不同的材质、形状尺寸等加工适应度非常高，非常适合自动化加工体验。激光微加工技术能够将加工手段与计算机数控进行完美的结合，并且进一步成为现代化制造业优质、高效、低成本、适应性强的关键技术。一般情况下，激光微加工技术主要适用于电子产品，因为电子产品对于加工技术的要求比较严格，利用激光微加工技术进行各种高科技的应用，能够进一步提高电子产品的质量。
1 激光微加工技术的主要特点
1.1 激光微加工速度快
由于激光的能量束密度非常高，所以热影响区域小，这样一来加工的速度也就会进一步提高，从而实现对于微电子产业中各种高硬度、高脆性以及高熔点的材料进行加工。
1.2 无需机械接触
激光束不需要针对加工材料进行传统的机械挤压或者机械应力，这样对于加工材料的损害就会相应减少，也不至于损坏被加工的物体。由于这样的特性，也不会由于加工而引起有毒气体、废液、废料的产生，对于环境也不会造成影响，代表着未来电子制造业的最先进的加工工艺。
1.3 激光直写
激光直写技术能够突破传统的模板限制，并且根据加成法和减成法的制造方式都能够统一完成，可以说激光微加工技术的工艺集成度非常的高，也尤为符合集成电路制造的小批量、快速试制的要求。
1.4 激光技术与计算机集成系统相结合
通过激光微加工技术与计算机集成制造系统相结合的方式，能够保证计算加工的内容和方式变得更为精确，也能够保证激光微加工技术易于导向、聚焦，从而针对经常变换不同加工模式的用户非常的方便。
2 激光微加工技术的应用
2.1 激光微调
所谓的激光微调，就是利用激光束聚焦点的光斑来达到要求的能量密度，并且尽可能的选择汽化一部分材料，进一步保证电子元器件的精密调解。通过激光未加工技术来针对电阻、电容、石英晶体、集成电路等进行调解，能够保证以集中的能量来进行加工材料，并且对于附近的元器件影响非常小，也不会产生一定的污染，与其他加工方式相比，激光微调具有速度快、成本低、效率高的有点，并且能够精确到每秒中调解200个电阻。从目前激光微调技术发展的方向来看，激光微调技术融合了激光、光学、精密机械、电子学、计算机等一系列高科技项目，而且激光微调技术未来的发展方式也在朝向多功能、高速高自动化的发展方向。
2.2 激光打孔
目前我们使用的各种银行卡中IC芯片封装都是利用激光打孔技术嵌入的，目前最常用的多层电路板过孔加工的方法主要包括了光辅助化学刻蚀、等离子体蚀孔、机械打孔、激光打孔等方式，但是由于其他方法的使用成本太高、设备前期投资巨大，工艺要求无法满足，所以激光打孔已经逐渐发展成为主要的打孔方式，而且激光打孔更加的便宜、高柔性、低成本、适应材料丰富。
2.3 激光清洗
从目前来看，激光清洗的机理主要包括两种方式。一种是激光的能量被周围的微粒和清洗剂吸收，这样造成清洗剂快速升温，并且出现爆炸性汽化，这样就能够直接将材料表面的微粒冲出，从而达到清洗的目的。另一种方式并不需要清洗剂，而只需要激光照射在材料的表面，通过激光吸收的能量产生热能量，将微粒冲出表面，这样的方式需要激光的精度够高，被称为干式激光清洗法。
而且，随着集成电路的密封等级不断提高，制造过程中如果被微粒等污染，会导致材料出现严重不足，传统的化学清洗法、机械清洗法、超声波清洗法等对于材料表面的微粒处理非常的困难，但是激光清洗法能够通过无研磨、非接触、无热效应的方式针对各种材料进行清洗，从而有效的去除材料表面的微小颗粒，而且又不会使得模板出现碎裂或者其他污染，所以说激光清洗法师目前最有效、最安全的方法。
2.4 激光柔性布线
激光柔性布线技术是最近兴起的电路板布线技术，通过激光束的扫描光、热的作用来直接在集成路表面进行预涂层、溶液或者气体等，从而发生物理化学法宁，进一步形成金属导线的柔性不限技术。利用激光柔性不限技术能够针对集成电路板中封装结构的导线布线或者及时修复。激光柔性布线技术具有多样化的生产方式，适用于小批量生产。
2.5 激光微焊
激光微焊技术能够在集成电路中进行封装处理，对于引线和印刷电路板的焊接、引线和硅板之间的焊接、细导线和薄膜的焊接、集成电路的焊接等用途。激光微焊与其他的焊接技术相比较来说具有很明显的特点，比如激光强度更高、对周围加工产生热影响较小，而且激光可以达到其他方式无法进入的区域，从而保证激光与不同材料之间进行相同组合，这样也能够增强激光焊点的高精度。
3 结论
对于激光微加工技术来说，激光微加工技术的好与坏直接影响到产品的质量，所以激光是整个激光微加工技术过程中的重要环节。但是在目前的技术条件和水平之下，对于激光微加工技术无法实现全面的检验，对焊缝的无损检测技术也无法保证激光微加工技术。所以要对于激光环节的各个步骤进行严格的控制与管理，强化激光微加工技术过程中的激光微加工技术。本文通过对于激光微加工技术过程激光微加工技术保证的重要意义进行全面的分析，并且结合笔者在从事集成电路制造的多年经验进行深入的分析，从激光微加工技术不足入手，并且针对性的提出解决办法，促进集成电路制造的质量得到提升。
参考文献
[1]蔡志祥，曾晓雁.激光微熔覆技术的发展及应用[J].中国光学与应用光学，2010（05）：405-414.
[2]曹宇，李祥友，蔡志祥，曾晓雁.激光微加工技术在集成电路制造中的应用[J].光学与光电技术，2006（04）：25-28.
光学加工技术范文2
关键词：特种加工技术 技术运用
1. 引言
特种加工技术与使用刀具和磨具等切除多余材料的加工方法不一样，它不是传统意义上的材料加工方法，它是对传统加工方法的改进和补充。所谓的特种加工技术是直接利用电能、热能、声能、光能、化学能和电化学能，有时也结合机械能对工件进行的加工技术。对于高硬度材料和复杂形状、精密微细的特殊零件，特种加工有很大的适用性和发展潜力，在模具、量具、刀具、仪器仪表、飞机、航天器和微电子元器件等制造中得到越来越广泛的应用。本文接下来将对特种加工技术的分类及在实践中的运用进行研究。
2.特种加工技术的分类及其适用范围
2.1 机械特种加工技术。机械特种加工技术与切削加工这种传统的加工方法不同，它对于材料的处理是结合机械进行热能等加工。在实际运用中，发展出了多种有所差别的机械特种加工技术，包括液力加工技术、磨料流动加工技术、低应力磨削加工技术、磨料喷射加工技术、热辅助加工技术、喷水加工技术、超声波加工技术以及全成型加工技术这8种类别。机械加工技术在切割、抛光、研磨、去毛刺、穿孔、拉削、磨削和套料等加工领域尤其适用。
2.2 热特种加工技术。热特种加工技术在应用中不断完善和发展，到今天已经发出了以下几种不同的方法：电子束加工技术、电火花磨削加工技术、电火花线切割技术、电火花成型加工技术、电火花切割技术、等离子束加工技术、激光加工技术。在应用中，热特种加工技术也有其适用的范畴，一般来讲，钻孔、车削、磨削、成型、切割、划线和开割等加工适合采用热特种加工技术。
2.3 电气特种加工技术。这通常又被叫做电化学加工或者电解加工，在运用这种方法的过程中，需要将加工对象置于直流电场或者电解溶液中进行阴极溶解这种电化学反应，从而达到对金属工件进行加工的目的。电气特种加工技术也不是一种单一的方法，它同样有很多不同的方法。在工业加工实践中，人们总结出了以下多种不同的电气特种加工技术：成型管电解加工技术、电解液冲刷加工技术、电化学绗磨加工技术、电化学削平加工技术、电化学放电磨削加工技术、电化学抛光加工技术和电化学去毛刺加工技术等。通过实践经验的总结，人们发现电气特种加工技术尤其适用于以下加工：车削、成型、磨削、去毛刺、抛光和绗磨。
2.4 化学特种加工技术。这是一种利用化学热和化学腐蚀等来对工件进行加工的特种加工技术。这种特种加工技术在实践中运用比较少，常见的有以下几种：热化学加工技术、光化学加工技术、电抛光加工技术和化学加工技术等。化学特种加工技术尤其适用于以下加工范畴：腐蚀、削平、去毛刺、抛光和飞边。
3.特种加工技术在实践中的运用
3.1 机械特种加工技术的运用。磨料水喷射加工技术在玻璃行业得到了广泛运用，并且在实践中已臻于完善。具体应用过程中，需要使用具备特定压力（如100N/cm2）和特定速度（如300m/s）的磨料水来对工件进行喷射加工，从而完成加工目的。这种技术在对航空材料进行加工的过程中表现得十分优良，如6轴龙机器人可以进行多方向多部位同时作业，而这正是磨料水喷射加工技术的优点之一。另外，磨料水喷射加工技术的应用不需要对工件进行去毛刺工作，而其他方法（如激光束切割法）则需要进行去毛刺先行处理，否则便难以进行进一步加工；磨料水喷射加工技术的另外一个优点是它可以完成对工件所有部位的加工，而这是许多工具所不能达到的（如复杂型面的加工和盲孔的加工）。
激光辅助加工技术要比单纯的激光加工要更能满足精度要求，因为它综合考虑了切削变形、化学变化和温度等多种技术参数。以二氧化碳激光器为例，将该设备安装在车床上以后，激光束的能量能够保持在刀刃前面，对大面积的工件表面进行加热处理，从而使得紧接着的后续切削更加顺利地进行。
3.2 电气特种加工技术。这种技术的核心是要利用电化学阳极溶解来对工件进行加工。在实际应用中，电溶解冲刷技术适用于对孔径较小（一般在5mm以下）且深的工件进行加工，比如，对齿轮、花键和合金叶片等机械零件的成型加工；电解磨削加工与电解研磨加工这两种方法适合用于对硬质合金工件的加工，其加工效率要比其他方法（如机械磨削）高3倍以上，而且粗糙度也更符合工艺要求（表面粗糙度Ra可以控制在0.16μm以下）。
在应用中，人们发现了电气加工技术的一个弱点，那就是它的加工精度很难控制，并且要相对低于其他特种加工技术。为此，人们探索出了改进方法，比如利用非线性电解液或者震动进给可以改善加工精度。尽管可以解决加工精度问题，但是，人们发现电解液对工件和机床的腐蚀问题很难得到解决，这影响到了电气加工技术的运用推广。
3.3 热特种加工技术的运用。这类技术在工业加工实践中的运用较为广泛，技术本身也较为成熟。如电火花放电加工技术在切割、打孔、焊接、微加工和焊接等领域的运用十分普遍，甚至可以说是不可缺少的一项技术。它可以对特殊性能的材料及有特殊结构特点的工件（如微细、微精、薄壁的零件）进行加工处理。这方面以美国通用公司采用的复合铜丝为典型，这种铜丝的外层是石墨、中间层（过渡层）是氧化物，芯子是铜丝。使用这种铜丝进行电火花放电加工作业可以将线切割速度提高约30%。近年来，电火花放电加工技术朝着高速度、高精度和高自动化这个趋势发展。
电子束加工技术作为热特种加工技术中的重要一种，近年来的发展速度也很快。到今天，它在精微、涂膜、曝光、焊接、热处理和辐照等作业中的运用十分广泛。以德国的连续式电子束带钢镀膜设备为例，通过400mm的镀膜钢带和1mm以下的双层镀铝，可以实现200m/min的镀膜速度；而电子帘加速器在辐照加工中的运用则已经普及。从这项技术的趋势来看，未来的电子束加工技术会具备更高的精度和更高的功率，而且微细化和自动化也将得到进一步提高。
4.结束语
特种加工技术在提升被加工工件的精度方面具有明显的优势，它必将得到更加广泛的运用。不论是特种机械加工技术，还是热特种加工技术，亦或是电气特种加工技术，它们有着一个共同的发展趋势：精细化和自动化。
参考文献
[1]荣烈润.现代特种加工技术的进展[J].机电一体化
光学加工技术范文3
摘 要：激光加工产业作为国家重点发展的高端装备制造业，国家一直给予了较大的政策支持，其相关技术是政府重点扶植的高新技术。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》明确将激光技术列为重点发展的高新技术。结合专业建设需求，对市场进行调研，为了培养与社会主义现代化建设要求相适应，具备激光加工设备装配、调试、使用、维护及激光加工设备操作能力的高素质应用型专门人才，同时使激光加工技术的专业建设及课程设置能更好的体现高职教育的特点。
关键词：激光加工技术；专业建设；职业院校
为了培养服务激光加工设备制造和激光加工行业，培养与社会主义现代化建设要求相适应的德、智、体、美全面发展，适应生产、建设、管理和服务第一线需要，具备激光加工设备装配、调试、使用、维护及激光加工设备操作能力的高素质应用型专门人才。同时使职业院校培养的学生更能符合企业对人才的需求。笔者特将企业对学生的基本技能等方面进行了调研。
1 情况说明
针对位于武汉・中国光谷东湖高新技术开发区的等十多家大型激光公司进行调研。调研主要采用了随机抽样的方式，发放问卷共50份，共计收回问卷43份，有效问卷40份，这次调研得到了公司的大力支持，报告内容丰富，结果客观公正。
2 调研结果及分析
2.1 企业对院校岗位的设置要求以及岗位对职工性别的要求
从激光加工技术专业的岗位设置情况来看，激光控制板焊接工、激光腔体装配工、激光机械构件装配工、激光器光学构件装配及调试工、激光器售后服务人员等为主要岗位，不同的岗位对职工性别的要求有很大的差异。每个岗位的具体要求如表1。
2.2 企业要求学生所需要掌握的基础知识
由于激光加工技术是国家重点支持和推广的一项高新技术，应用市场相当广泛，在汽车制造、半导体、航天航空等领域应用较多，在其它领域还有较大的发展空间。因此，要求学生所要掌握的基本知识也有较高的要求。学生所需要掌握知识的基本情况如表2。
2.3 企业要求学生所需要掌握的基本技能
高等教育的技能培养目标，除了考虑具体行业和职业岗位的需求外，还必须考虑学生日后会遇到的职业变更、技术更新及个人发展的需要。既要重视“专业技能”，又要重视“通用技能”的培养，以适应未来社会生活中知识更新的需要，为学生今后的发展和接受继续教育奠定一个较为宽厚的基础。从调研的结果来看，企业对学生的专业技能和通用技能的要求都比较高，几乎要求每位学生必须掌握电工基本技能、激光加工工艺技能、常见光学仪器的使用调试等基本技能。学生所要掌握的基本技能具体情况如图1。
学生所需掌握的基本技能2.4 企业要求学生具有的基本素质
由于基本的工作能力、良好的职业道德、职业意识和职业精神，是大学生作为社会人、单位人应该具备的基本素质。在这些方面，很多大学毕业生缺乏对岗位应有的热爱与理解，思想素质和心理素质都有待提高，适应职业岗位需要的时间较长，明显缺乏应有的基本工作能力。因此，在校期间应该培养学生具备吃苦耐劳、团结协作、诚实守信的精神，要让学生明白先做人后做事的哲理。
3 结论
激光设备种类向技术含量更高的高端设备（光纤激光器、半导体激光器等）发展，大功率激光设备所占市场份额越来越大。激光加工应用领域向航空、轮船、高速铁路等高端制造业、太阳能等新能源利用、集成芯片制造精密加工行业发展。通过调研发现，激光加工技术专业具有良好的发展局面，企业对学生的要求也越来越高，高职教育人才的培养模式得到了企业的充分肯定，同时还有许多地方还需要进一步完善。主要体现以下几个方面：
（1）应该加强学生对专业基础知识和基本理论的学习，如：工程光学、机械制图与CAD、单片机原理与应用、机械加工技术、光电探测与处理技术、激光设备调试维护与加工工艺训练、精密机械基础、工业控制技术、光学零件加工等基础课程。可以尝试实行“教考分离”等措施，以进一步提高教育教学的质量，以适应未来社会生活中知识更新的需要，为学生今后的发展和接受继续教育奠定一个较为宽厚的基础。
（2）学院可以轮流安排教师到企业为期半年或者一年的实践，这样可以使教师知识不断更新；同时也可以安排在校学生要尽量多的到企业顶岗实习，通过实习，可以使学生更加清楚在校期间应该怎样去学习，使学生从被动的接受学习转化为主动的去钻研，从而提高学生的专业技能。
（3）为了得到企业的认可，学校应该和企业联合对学生进行职业资格认定，以进一步深化和推广“激光订单班”、“激光定岗班”、“激光医疗班”等办学模式。
（4）综合素质有待提高。信息收集与处理能力、准确定位能力、抓住机遇的能力、表达沟通能力、自我推销能力、自我保护能力等，是决定大学生能否实现劳动者和生产资料的结合，达到人职匹配的重要因素。
（5）进一步加强学生具备良好的道德品质和团队合作精神的教育。
参考文献
［1］王中林，李建新.基于订单班的产学研结合人才培养模式［J］.职业教育研究，2008，（4）:2729.
［2］肖坤.高职院校人才培养方案的制订探析［J］.教育与职业，2008（33）:1719.
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关键词：光机电一体化 技术特征 发展
近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。
1.光机电一体化技术特征
光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。
1.1 体积小，重量轻，适应性强，操作更方便
光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。
1.2 功能增加，精度大幅提高
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3 部分硬件实现软件化，智能化程度提高
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。
1.4 产品可靠性得到提高，使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。
1.5 融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6 产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高
光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
2.研究现状和发展趋势
2.1研究现状
自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。
2.2 发展趋势
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。
从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：
（1）激光技术
1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。
2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。
4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。
（2）传感检测技术
1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。
2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。
3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
（3）激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
（4）光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。
光学加工技术范文5
自20世纪60年代以来激光加工的类型不断发展完善，现己形成激光加工的十几种自用工艺。由于激光加工技术与传统加工工艺相比有着许多无可比拟的优越性，所以敷光加工技术己得到了越来越广泛的应用。其独特的优点为：可局部加热，元件不易产生热损伤；非接触式加热；重复操作稳定性佳；加工灵活性好；易实现多工位装置自动化等。在微电子行业这一领域中己被成功应用。
从20世纪60年代第一台激光器问世以来，激光加工的类型不断发展完善，现己形成激光打标、激光切割、激光焊接、激光打孔、激光表面热处理、激光熔覆、激光快速成型、激光强化、激光微制造等十几种应用工艺。激光加工从电子芯片到轿车、飞机和船舶的生产制造都是不可或缺的重要工具。它与传统的加工方法相比，是无接触、无作用力、热影响小、清洁和可进一些面内加工的一种加工方法。利用电脑编程与激光加工设备紧密结合，很容易实现数字化控制，当之无愧被誉为“万能的加工工具”。现在一般的激光加工都采用了多项先进技术，多功能集成度高、实用性强、自动化程度高、操作简单、结果直观。可用于各种零件的激光表面处理、各种材料的激光切割、激光焊接、多种字体的汉字及西文字符的刻、切。加工过程中可实现动态同步跟踪显示。具有程序错误自动诊断、限位保护等功能。
激光加工是激光应用最有发展前途的领域，现在己开发出20多种激光加工技术。激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工。激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备，己成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。目前己成熟的激光加工技术包括：激光切割技术、激光焊接技术、激光打标技术、激光快速成形技术、激光打孔技术、激光去重平衡技术、激光蚀刻技术、激光微调技术、激光存储技术、激光划线技术、激光清洗技术、激光热处理和表面处理技术。
二、激光加工技术在焊接领域的应用
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接，材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，己成功应用于微、小型零件的精密焊接中。高功率C02及高功率YAG激光器的出现以及光纤传输技术的完善，开辟了激光焊接的新领域。其在机械、汽车、钢铁、微电子行业等领域的应用越来越广与其它焊接技术相比，激光焊接的主要优点是：
1、速度快、深度大、变形小。
2、能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。例如，激光通过电磁场，光束不会偏移；激光在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或对光束透明的材料进行焊接。
3、可焊接难熔材料如钦、石英等，并能对异性材料施焊，效果良好。
4、激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5： 1，最高可达10： 1。
5、可进行微型焊接。激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
6、可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。尤其是近几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。
三、激光焊接技术的发展现状
在国外，激光焊接的应用己极为普遍，几乎涉及到各个工业领域，仅以汽车工业为例，据国外专家预测，汽车零件中有50%以上可以用激光加工，除激光切割、打孔外，激光焊接占40%，80年代以来，国外激光焊接设备的年增长率为25%以上。
目前国内激光焊接工艺，正从实验室逐步应用于工业生产，在“七五”期间，又完成了许多联齿轮激光焊接、热轧硅钢片焊接、双金属锯条焊接及电容壳体激光焊接等一批具有较高水平的激光焊接工艺研究课题，使我国激光焊接的应用向前迈进了重要的一步。
四、激光技术的原理
激光加工全称：受激辐射的光放大，自发辐射是在没有任何外界作用下，激发态原子自发地从高能级向低能级跃迁，同时辐射出一光子。能够实现粒子数反转的介质称为激活介质。要造成粒子数反转分布，首先要求介质有适当的能级结构，其次还要有必要的能量输入系统。供给低能态的原子以能量，促使它们跃迁到高能态去的过程称为抽运过程。在激光器中利用光学谐振腔来形成所要求的强辐射场，使辐射场能量密度远远大于热平衡时的数值，从而使受激辐射概率远远大于自发辐射概率。
光学谐振腔的主要部分是两个互相平行的并与激活介质轴线垂直的反射镜，有一个是全反射镜，另一个是部分反射镜。在外界通过光、热、电、化学或核能等各种方式的激励下，谐振腔内的激活介质将会在两个能级之间实现粒子数反转。这时产生受激辐射，在产生的受激辐射光中，沿轴向传播的光在两个反射镜之间来回反射、往复通过己实现了粒子数反转的激活介质，不断引起新的受激辐射，使轴向行进的该频率的光得到放大，这个过程称为光振荡。这是一种雪崩式的放大过程，使谐振腔内沿轴向的光骤然增强，所以辐射场能量密度大大增强，受激辐射远远超过自发辐射.这种受激的辐射光从部分反射镜输出，它就是激光。
五、激光器的种类与激光焊接工艺方法
按照激光产生的原理不同，激光器分为以下几种：C02气体激光器、固体激光器、半导体激光器、光纤激光器。
激光的焊接工艺有激光钎焊。激光钎焊是以激光作为加热源，辐射加热焊盘，通过焊料向基板传热，当温度达到钎焊温度时，焊料熔化，基板焊盘润湿，形成焊点。有些元件的连接不宜采用激光熔焊，但可利用激光作为热源，施行软钎焊与硬钎焊，同样具有激光熔焊的优点。采用钎焊的方式有多种，其中，激光软钎焊主要用于印刷电路板的焊接，尤其实用于片状元件组装技术。采用激光软钎焊与其它方式相比有以下优点：
1、由于是局部加热，元件不易产生热损伤，热影响区小，因此可在热敏元件附近施行软钎焊。
2、用非接触加热，熔化带宽，不需要任何辅助工具，可在双面印刷电路板上双面元件装备后加工。
3、重复操作稳定性好。焊剂对焊接工具污染小，且激光照射时间和输出功率易于控制，激光钎焊成品率。
4、激光束易于实现分光，可用半透镜、反射镜、棱镜、扫描镜等光学元件进行时间与空间分割，能实现多点同时对称焊。
5、激光钎焊多用波长1.06um的激光作为热源，可用光纤传输，因此可在常规方式不易焊接的部位进行加工，灵活性好。
光学加工技术范文6
Abstract： It is inevitable trend the vocational colleges establish photovoltaic technology profession and cultivate the corresponding professionals. By investigation and survey with the vocational college photovoltaic technology profession， this article makes the thinking and practice on the developing objective， the mode of personnel training， the curriculum system， the experimental training conditions， and teaching staff in photovoltaic profession.
关键词： 光伏技术专业；人才培养模式；课程体系
Key words： photovoltaic technology profession；the mode of personnel training；curriculum system
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）14-0258-02
0 引言
作为工业大省的湖北，化石能源匮乏，风电、核电等清洁能源应用难度较大，而经济发展对能源需求日益增加。光伏发电将太阳能的光照资源直接转换为电能，目前，湖
北省发改委已经出台相关政策，结合湖北省自身的特点，拟在湖北省打造千亿元光伏产业链。随着湖北省对光伏产业的重视和光伏产业的迅猛发展，职业院校开设光伏技术专业，为社会培养光伏专业人才是必然趋势。
1 高职光伏技术专业现状
2008年9月1日，我国高校首个光伏技术专业在江西新余高等专科学校开班。全国1200多所高职院校中，开设光伏技术应用专业的不超过30家。由于国内缺乏光伏技术专业专门的高技能人才，企业只能招用电子以及化工机电一体化等毕业生，从而制约了企业的进步发展。
高职院校光伏专业人才培养刚刚起步，有关光伏技术专业的人才培养模式、课程体系、实验实训条件等建设的理论非常有限。目前，比较典型的理论有江西新余高等专科学校的工学结合“双导师制”人才培养模式，江西、江苏等少数高职院校对高职光伏技术专业提出了一些有意义的思考，但都不成系统。
当前，光伏技术专业还属于新兴专业，其人才培养模式、课程体系、实验实训条件等还处于摸索阶段。通过对武汉光谷中的光伏企业，如武汉日新科技有限公司、武汉兴隆源太阳能科技有限公司等进行了详细的调研，以及2011年对江西新余高等专科学校光伏专业的学习，笔者所在学院对光伏技术专业的建设有了一些思路，积极探索适合该院的光伏技术专业办学模式。
2 对高职光伏技术专业建设的思考
2.1 构建“项目引领、工学结合”人才培养模式 建立校内实践基地与校外实训基地教学场所相补充、校内专业教师与企业兼职教师相结合的教学团队、学习过程与工作过程相一致、融“教学做”为一体的理实一体化教学模式。根据企业岗位的知识、能力和素质要求，与相关光伏企业共同制订人才培养方案。
2.2 构建“任务驱动，能力递进”的专业课程体系 根据光伏材料加工与应用岗位（群）进行工作任务分析，从掌握原理、制造工艺等基础能力，到相关电池生产等专项能力，再到设备安装与调试等综合能力，构建基于工作任务的能力递进专业课程体系。目前，该院与企业合作，根据光伏产业现状和光伏产业对人才需求开发了高等职业教育教学改革的新教材――《太阳能风能发电技术》，较好的适应了光伏专业教学需求。
2.3 建设校企合作实验实训基地 加快建设具备光伏发电系统所特有的实验实训设备以完成太阳能光伏系统的相关实验实训。此外，由校企双方人员共同实施“校中厂”、“厂中校”和校外实训基地建设与教学质量监控。争取校企共建小型光伏发电系统以及组件加工实训室。
2.4 建设专兼结合、结构合理的教学团队 通过教师到企业顶岗时间以及参与企业项目和技能培训，从而提高师资队伍的水平，培养在光伏行业具有影响力的骨干
教师。
3 光伏技术专业建设的探索
3.1 人才培养目标 2011年，该系光电子专业成功申报为湖北省战略性新兴（支柱）产业人才培养专业，增设光伏技术方向，培养目标为面向光伏、光通讯、激光、LED芯片类高新技术企业，培养掌握光电子技术相关理论，能在光伏太阳能、光通讯、激光技术、光电检测等方面从事光电子产品的装配、调试、检测、维护等工作的高素质技能型
人才。
3.2 实验实训条件 该系已经成功申报校内光伏技术实训室计划，投资73.7万，购买光伏发电系统、风光互补发电系统、太阳能电源实训系统、太阳能电池组件、焊接练习片，通过以上校内实训室，可以完成太阳能电池和蓄电池的相关实验实，以及完成太阳能光伏系统的相关实验实训，为光伏技术专业实验实训创造了良好条件。
此外，我系与积极开展校外实训基地和人才培养基地建设，和武汉理工精博光学有限公司、武汉高理光学公司、武汉天宇光电仪器有限公司等企业合作建立了10个校外实训基地，为学生顶岗实习和就业提供保障。
3.3 由校企双方人员共同探索“校中厂”、“厂中校”深度校企合作办学模式 “校中厂”就是由学校出场地，企业出设备，校企共同管理，在校内建立加工车间。企业参与校内实训基地，提供技术支持和实践指导，实训基地环境向真实生产环境靠拢。“厂中校”就是企业建设教室和学生宿舍等教学和生活设施，完善教学条件，共享企业先进设备资源，提高校外实训学习基地的教学功能，确保顶岗实习、校外实训实习的教学需要和学生的实习实训质量，形成校企双方合作培养、共同考核的校外实训实习管理机制。2012年7月，该院与华工正源光子技术有限公司正式成立校内“校企合作研发生产实训基地”。前期企业共建的实训基地都是一般生产性实训基地，而此次与华工正源技术有限公司合作，不仅是该院第一次与上市公司合作，同时也是该院与企业共建实训基地中层次最高的一个，从单纯的生产实践环节向研发性实践转变，充分发挥产、学、研相结合的合作优势，为我院光伏技术专业学生实习、实训提供更多平台。
3.4 教师脱产进行企业定岗实习 为促进职业教育教学改革和人才培养模式的转变，切实有效的提高教师队伍双师素质，该系光伏技术专业教师从2011年开始实施分批次到企业顶岗实习，实习时间不少于半年。通过定岗实习，教师可以了解企业的生产组织方式、工艺流程、产业发展趋势等基本情况，充实自己的教学内容，提高自身的教学管理水平；其次，熟悉企业相关岗位职责、操作规范、员工工作标准及管理制度等，以便教师在以后的学生工作中注重学生相关素质的培养；第三，为了使毕业生适应企业要求，教师应当深入企业学习新技术、新方法；第四，积极参与企业的研发、技术服务以及企业管理工作，做到相互学习，相互促进，达到双赢。
十二五规划之际，湖北省已经将光伏太阳能作为战略性新兴支柱产业，湖北各高职院校应该抓住有利机遇，在相关专业中增设光伏技术专业方向，培养多层次的光伏专业技能型人才。
参考文献：
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[2]宋伟杰，杨晔，王维燕等.光伏产业：现状、前景及研究需求[J].太阳能，2011（3）：15-17.
