【所屬領(lǐng)域】
智能制造
【技術(shù)背景】
飛秒激光金屬表面彩色微條紋全息精密制造裝備開發(fā)，突破金屬表面各類微條紋結(jié)構(gòu)精密加工需求，實(shí)現(xiàn)視覺上多層次、多區(qū)域幻彩效果顯示；相較于傳統(tǒng)顏料制備彩色條紋，采用激光制備技術(shù)的金屬表面彩色視覺效果依賴于表面微納米結(jié)構(gòu)，不會(huì)因金屬表面氧化改變顯示效果，也不存在掉色等現(xiàn)象，更具有使用價(jià)值，非常適用于3C、金屬模具加工、紀(jì)念幣、珠寶制造以及特殊信息存儲(chǔ)和防偽等領(lǐng)域。
【成果介紹】
本成果以飛秒激光作為加工光源，研究飛秒激光束流作用下材料表面微結(jié)構(gòu)及彩色視覺效果形成機(jī)制，建立飛秒激光彩色微條紋制備理論模型；協(xié)同攻克高精度光機(jī)電多軸協(xié)調(diào)控制技術(shù)、三維動(dòng)態(tài)掃描振鏡及控制技術(shù)、激光參量監(jiān)測(cè)及穩(wěn)定性控制等關(guān)鍵技術(shù)，形成超快飛秒激光彩色微條紋制備工藝數(shù)據(jù)庫，集成開發(fā)精密制造裝備。技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：
（1）采用高精密電機(jī)控制偏振態(tài)鏡片旋轉(zhuǎn)掃描裝置，同步實(shí)現(xiàn)激光加工參數(shù)、光束角度線偏振與圓偏振鏡片精密偏擺控制，突破光束偏振態(tài)多維調(diào)控，形成精密激光加工工藝數(shù)據(jù)庫；
（2）配套國產(chǎn)飛秒激光器，由激光器性能優(yōu)化角度改善激光加工效果，于激光器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)脈沖調(diào)制，減少外部控制環(huán)節(jié)；
（3）基于自主開發(fā)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)到控制系統(tǒng)集成，簡(jiǎn)化操作以提高加工效率；滿足根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求實(shí)現(xiàn)特定功能開發(fā)。
【性能指標(biāo)】
已研制完成飛秒激光金屬表面彩色微條紋全息精密制造裝備原理機(jī)一臺(tái)，并于長城貴金屬廠實(shí)現(xiàn)應(yīng)用示范，技術(shù)成熟度高，目前正于印鈔造幣領(lǐng)域開展全方位項(xiàng)目推廣。
【應(yīng)用場(chǎng)景】
飛秒激光金屬表面彩色微條紋全息精密制造裝備在金屬表面上形成的幻彩效果可以從模具轉(zhuǎn)印到產(chǎn)品上，非常適用于3C、金屬模具、珠寶、印鈔造幣、包裝印刷等行業(yè)精密制造需求。
【市場(chǎng)前景】
飛秒激光金屬表面彩色微條紋全息精密制造裝備采用特殊光路結(jié)構(gòu)和定制模式飛秒激光器，在金屬表面形成的線槽光滑無氧化，肉眼觀察效果呈現(xiàn)幻彩漸變；激光幻彩相對(duì)普通黑白打標(biāo)具有極強(qiáng)的視覺沖擊力，其變換多端的色彩和角度互異性有很強(qiáng)的防偽性，并可以同時(shí)兼顧普通激光鐳雕效果及激光幻彩效果，適用于不銹鋼、模具鋼等鏡面材料；主要應(yīng)用方向?yàn)?span lang="EN-US">3C、模具、珠寶、印鈔造幣、包裝印刷、醫(yī)療器械等行業(yè)的超精密表面加工。
【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】
該成果已申請(qǐng)多項(xiàng)中國發(fā)明專利，下表是部分展示：
【合作方式】
技術(shù)許可、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、作價(jià)入股、技術(shù)開發(fā)、咨詢服務(wù)、面談等
【專家介紹】
黃禹，華中科技大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，制造裝備數(shù)字化國家工程研究中心副主任，廣東省制造裝備數(shù)字化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化分會(huì)委員，中國光學(xué)學(xué)會(huì)激光加工專委會(huì)委員，湖北省機(jī)械工程學(xué)會(huì)機(jī)械自動(dòng)化專委會(huì)理事長。長期從事機(jī)械制造、智能制造、特種加工技術(shù)與裝備的科研及教學(xué)工作，重視多學(xué)科交叉，不斷開展新工藝技術(shù)及其裝備的創(chuàng)新研究與工程化開發(fā)，形成了工藝、裝備、數(shù)控技術(shù)相融合，光機(jī)電一體化的研究特色。主持或承擔(dān)973、國家自然科學(xué)基金、GF核科學(xué)挑戰(zhàn)專項(xiàng)、省市重大科技專項(xiàng)以及企業(yè)發(fā)展重要項(xiàng)目20余項(xiàng)。獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)（排 3）、二等獎(jiǎng)2 項(xiàng)（排 7、8），省部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)（排1、6，與國家獎(jiǎng)不重復(fù)）；發(fā)表學(xué)術(shù)論文117篇，其中 SCI 論文65篇；出版學(xué)術(shù)專著2部；獲授權(quán)發(fā)明專利53 項(xiàng)、軟件著作權(quán)8項(xiàng)；主持制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，參與制定國際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)等。
【聯(lián)系方式】
成果編號(hào)：CG21061
