2E Mechatronic公司采用泰科纳的Vectra E480i LDS，成功研发出激光直接成型的三维芯片载体

2012年2月7日，塞拉尼斯旗下的高性能工程塑料业务——泰科纳宣布德国2E Mechatronic GmbH＆CoKG公司设计出新型空调流量传感器。该元件采用泰科纳的Vectra E840i LDS为原料，配合三维模塑互连器件技术（MID）而制成。这款液晶聚合物（LCP）是泰科纳专为激光直接成型（LDS）技术所开发的。

激光直接成型功能材料的发展现状分析

激光直接成型(LDS)功能材料是一种内含有机金属复合物的改性材料,经激光诱导活化金属化合物,具备化学电镀性。该文主要介绍了激光直接成型功能材料的发展现状,常用LDS功能材料的优缺点和国内外生产商的主要产品。对聚合物基体材料、LDS功能助剂和LDS功能材料的应用领域进行了分析和总结。

PA6/PPS基激光直接成型材料的制备与性能

以聚酰胺6(PA6)、聚苯硫醚(PPS)及其复合材料为基材制备了系列激光直接成型(LDS)材料LDS-PA6、LDS-PPS、LDS-PA6/PPS以及长玻璃纤维(LGF)增强LDS材料LDS-PA6/PPS/LGF。采用TGA、热变形测定仪、摆锤冲击仪和材料试验机评价了材料的性能;采用光学显微镜、SEM、百格测试、盐雾实验考察了激光活化区域、化学镀层形貌及其可靠性。结果表明,LDS-PA6/PPS的热性能、耐吸水性、弯曲强度及模量均介于LDS-PPS和LDS-PA6之间,LGF的引入可使LDS-PA6/PPS的初始热分解温度提高20℃,热变形温度、弯曲模量相比LDS-PA6/PPS分别提升62%、102%。提高激光能量和频率、降低扫描速度、缩小涂色间距可以增强激光脉冲叠加作用,并有效粗化材料表面,有利于后续选择性化学镀过程中铜粒子的附着、沉积。优选的激光活化工艺条件为:能量10W、频率70kHz、扫描速度2500mm/s、涂色间距25μm。LDS材料铜镀层镀铜颗粒均匀,粒径约为40μm,镀层表面平整,与基体之间粘结力高,电阻<1.0Ω,导电性能优良。

金属直接快速成型中激光扫描路径算法仿真技术

简要介绍快速成型技术。对金属直接快速成型技术及其扫描策略加以分析,建立分区域穿梭扫描算法。并在Matlab仿真平台上进行分区域穿梭扫描的计算机仿真。

PA6/PC基激光直接成型材料研究及其立体结构制件制备

以聚酰胺6(PA6)、聚碳酸酯(PC)及其复合材料为基材,通过熔融挤出法制备了一系列激光直接成型(LDS)合金材料,研究了其热性能、耐溶剂性、力学性能及断裂机理,并验证了其用于手机结构件制造时的可靠性和安全性。结果表明,LDS合金材料具有特殊的热性能和流变行为,PA6组分有利于提高合金的耐溶剂性,PC组分有利于提高材料的耐热性;随着PA6含量的增加,LDS合金的缺口冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和模量、弯曲强度和模量均先减小后增大;纯PC基合金材料的断裂形式为韧性断裂,断裂机理为材料受外力作用形成剪切带和网络结构化,纯PA6基及PA6/PC基LDS合金材料的断裂形式为脆性断裂,以两相分散形成"海-岛"结构、剪切破坏引发产生银纹以及产生空穴化效应为主要断裂机理;LDS合金具有优良的激光活化与化学镀功能,铜镍金属镀层可靠性、安全性高,可用于立体结构器件电路制造。

激光直接成型聚碳酸酯的耐紫外光老化性能

采用双螺杆熔融加工方法制备了不同功能助剂(氧化锡锑)含量的激光直接成型(LDS)用聚碳酸酯(PC)功能材料(LDS-PC),研究了LDS-PC功能材料的热稳定性能,考察了紫外光老化时间对LDS-PC功能材料力学性能的影响规律,并通过分析LDS-PC功能材料在紫外光老化前后的碳酸酯基、异丙基等红外特征吸收峰变化,探究了LDS-PC功能材料的耐紫外光老化机理。结果表明,功能性助剂及LDS-PC功能材料均具有优异的热稳定性能,能够满足LDS材料的使用要求;随着功能助剂含量的增加,LDS-PC功能材料的冲击强度、弯曲弹性模量降低;在紫外光作用下,随着老化时间的增加,LDS-PC材料发生黄变,PC分子链断裂,材料韧性下降,弯曲弹性模量增加,刚性增大;材料的光氧化降解过程主要发生在异丙基处,同时在碳酸酯基处发生少量分解反应。

金属零件激光直接快速成型制造技术研究

以圆柱形金属零件激光直接快速成型为实例,阐述了激光直接快速成型技术工艺参数的确定方法,并给出数控平台移动位移、驱动速度、驱动加速度与脉冲、脉冲频率、脉冲频率变化率之间的对应关系。以VC6.0为二次开发平台,采用PCI1240运动控制卡和步进电机驱动器对步进电机的旋转运动进行控制,以完成被加工零件需要的平面曲线扫描运动和分层间歇运动。

激光直接成型化学镀铜加速剂优选及性能研究

研究了在激光直接成型过程所用到的化学镀铜溶液中,加速剂种类和浓度对沉积速率和镀层表面质量的影响。选用甲醛为还原剂,乙二胺四乙酸及乙二胺四丙酸为络合剂的化学镀铜镀液,采用称量法、电化学测试方法及扫描电子显微镜对沉积速率和镀层微观形貌进行表征。结果表明,单独添加三乙胺、苯亚磺酸钠、聚二硫二丙烷磺酸钠或2-巯基苯并噻唑都可以起到加速沉铜速率的作用,而且三乙胺与苯亚磺酸钠可以组成复合添加剂使用,加速原因主要是促进了化学镀铜过程中的甲醛氧化反应的控制步骤氧化不析氢的反应速率,从而使总反应的速率有所提高。

激光直接成型化学镀工艺在手机天线制造中的应用

介绍了塑料制品LDS表面化学镀成型工艺的主要流程及其在手机天线制造中的应用,指出了工艺控制的要点以及产品设计的一般原则。分析了活化不良、漏镀、亮斑等常见缺陷的成因并给出了改善措施。

激光直接成型功能塑料的研究进展

激光直接成型(LDS)功能塑料在手机天线、三维立体电路和智能响应领域广泛应用,是实现智能终端部件轻、薄、小型化的基础材料之一。系统阐述了LDS功能塑料的特点及在5G通讯时代的机遇,总结了LDS功能塑料的研究进展,包括常用塑料基材的优缺点、商品化产品的牌号与典型性能、配方设计难点、所用镭雕助剂的特点及与激光打标助剂的异同,介绍了LDS功能塑料的应用案例,并指出5G通讯时代LDS功能塑料的研究开发方向。

直接金属粉末激光成型异型水路在模具冷却系统中的应用

介绍了利用直接金属粉末激光烧结技术制作具有快速控温功能的异型水路的方法,该异型水路用在型腔模上不受传统加工工艺的限制,更能贴近成型制品轮廓,对制件的死角或不易散热区域,异型水路均能达到良好的散热效果。将异型水路设计应用于注射模冷却系统中,可使模具温度控制达到最佳的效果,塑件的质量也得以提高。

金属零件激光直接快速成型制造技术实现

以圆柱形金属零件激光直接快速成型为实例,阐述了激光直接快速成型技术工艺参数的确定方法,并给出数控平台移动位移、驱动速度、驱动加速度与脉冲、脉冲频率、脉冲频率变化率之间的对应关系。以VC6.0为二次开发平台,采用PCI1240运动控制卡和步进电机驱动器对步进电机的旋转运动进行控制,以完成被加工零件需要的平面曲线扫描运动和分层间歇运动。

大功率环形LD侧面泵浦Nd^(3+):YLF激光器的特性

研究了一种采用新型泵浦耦合方式的固体激光器。大功率环形 L D阵列紧密环绕棒状 Nd3+ :YL F增益介质进行直接泵浦 ,泵浦光的利用率和泵浦均匀性有较大提高 ,10 5 4 nm波长处的自由振荡脉冲能量输出最大达 1.0 1J,激光器的效率有显著提高。

金属直接成型技术的发展与展望

对当今快速成型技术的研究热点———各种金属直接成型技术进行了介绍和分析 。

三维CAD模型直接切片技术及其在快速成型中的应用

利用 Power SHAPE造型软件进行直接切片研究 ,以直线、圆锥曲线和三次 Bézier曲线作为直接切片轮廓描述的基本元素 ,以 PIC文件作为切片数据描述的接口标准 ,以 Auto Section宏获取任意复杂 CAD模型的直接切片轮廓描述数据 .以三次 Bézier曲线为例 ,研究曲边平面环域的光栅填充算法及其实现 .在此基础上 ,开发了直接切片数据处理软件 PDSlice,描述了该软件的主要输入 /输出数据接口以及 PIC模型重构方法 ,并将其成功地应用在自主研制成功的 HRPS- III型选择性激光烧结 (Selective L aser Sintering,SL S)快速成型系统中 ,制作了一批直接切片塑料件 ,取得了良好的效果 .文中的直接切片方法对微机械快速成型制件的精度保证具有重要的意义 .

金属零件选区激光熔化快速成型技术的现状及发展

选区激光熔化(SLM)是为了直接获得致密的金属零件而发展起来的一种新型快速成型工艺。该方法利用直径30～50 μm的聚焦激光束,把金属或合金粉末逐层选区熔化,堆积成一个冶金结合、组织致密的实体。其外形不需进一步加工,经抛光或简单表面处理就可直接作模具或工具使用。阐述了目前 SLM 设备、工艺、软件等方面的现状、发展及应用。

以回转表面为基体的金属零件直接成型技术

基于快速原型制造技术、数控技术以及激光熔覆技术的原理,研究了以回转表面为基体的金属零件直接成型技术的基本理论.为实现基于回转表面的金属零件直接成型加工,在快速原型设备中引入回转轴,并推导了基于圆柱面分层的STL模型分层算法.基于所推导的分层算法,编制了用于回转表面金属零件直接成型加工的数据处理软件和加工过程控制软件,并且进行了金属零件直接成型加工实验.

金属零件选区激光熔化快速成型技术的现状及发展趋势

选区激光熔化(SLM)是为了直接获得致密的金属零件而发展起来的一种新型快速成型工艺。该方法利用直径30～50μm的聚焦激光束,把金属或合金粉末逐层选区熔化,堆积成一个冶金结合、组织致密的实体。其外形不需进一步加工,经抛光或简单表面处理就可直接作模具或工具使用。就目前SLM设备、工艺、软件等方面,阐述了该技术的现状、进一步发展及其应用。

减少激光快速成型原理误差的途径

从实体制造的原理出发 ,分析了激光快速成型过程中误差产生的原因 ,提出了对CAD模型采用直接切片如何最大限度的减少分层制造的原理误差。

基于光电-电光变换的高功率激光装置时标激光系统

提出了一种时标基准信号红外长程传输结合近程光电-电光转换的时标激光系统设计方案,该方案首先使用红外单模光纤完成时间基准信号的长程传输,然后使用光电探测器将红外时标基准信号转换为电信号驱动蓝光直调LD激光器,最终获得输出波长为450 nm,输出功率47 mW,脉冲宽度为120 ps的时标光信号。实验结果表明,所提方案可为激光驱动器提供窄脉宽,可长程传输的时标光信号用于甚多束紫外激光脉冲同步同发监测,同步监测精度可达10 ps。文中技术方案规避了敏感的固体激光放大与倍频过程,提高了时标光脉冲波形的稳定度与同步监测系统的可靠性。