皮秒激光两步扫描实现玻璃快速密封焊接

IF 1.8 4区 物理与天体物理 Q3 OPTICS
陈聪 Chen Cong, 廖洋 Liao Yang, 郭向朝 Guo Xiangzhao, 崔新强 Cui XinQiang, 冯吉军 Feng Jijun, 郑凯 Zheng Kai, 刘科 Liu Ke, 谢少明 Xie Shaomin, 彭宇杰 Peng Yujie, 冷雨欣 Leng Yuxin
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摘要

为实现石英玻璃的快速密封焊接,本文提出了一种利用皮秒激光进行两步扫描的焊接方法,首先利用较高能量脉冲快速扫描,在玻璃界面形成初步焊接,再利用较低能量脉冲慢速扫描,扩大熔池体积。在焊接强度和密封性能等方面,将两步扫描焊接与传统单步扫描焊接进行了对比,结果表明:两步扫描焊接样品具有更高的焊接强度(平均剪切强度达到了45 MPa),同时可实现更好的密封效果。为了探究不同间隙宽度下玻璃焊接强度的变化,通过滴加含不同直径SiO2微球的分散液增大玻璃间隙,结果发现两步扫描方法可以对间隙超过27 μm的石英玻璃进行一定强度的焊接(剪切强度为2.4 MPa)。基于此方法,成功实现了石英玻璃的高强度快速密封焊接,并利用单一皮秒激光扫描平台演示了微通道的快速制备和封装。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
皮秒激光两步扫描实现玻璃快速密封焊接
为实现石英玻璃的快速密封焊接,本文提出了一种利用皮秒激光进行两步扫描的焊接方法,首先利用较高能量脉冲快速扫描,在玻璃界面形成初步焊接,再利用较低能量脉冲慢速扫描,扩大熔池体积。在焊接强度和密封性能等方面,将两步扫描焊接与传统单步扫描焊接进行了对比,结果表明:两步扫描焊接样品具有更高的焊接强度(平均剪切强度达到了45 MPa),同时可实现更好的密封效果。为了探究不同间隙宽度下玻璃焊接强度的变化,通过滴加含不同直径SiO2微球的分散液增大玻璃间隙,结果发现两步扫描方法可以对间隙超过27 μm的石英玻璃进行一定强度的焊接(剪切强度为2.4 MPa)。基于此方法,成功实现了石英玻璃的高强度快速密封焊接,并利用单一皮秒激光扫描平台演示了微通道的快速制备和封装。
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