光學儀器零件噴墨是什麼意思

⑴ 請問什麼是光學冷加工

光學冷加工簡單的說就是光學零件初加工的意思。

製作光學零件的常見材料有三大類，即光學玻璃、光學晶體和光學塑料，其中以光學玻璃，特別是無色光學玻璃的使用量最大。

雖然光學零件的加工按行業劃分歸入機械加工一類，但由於加工對象的材料性質和加工精度要求顯著地不同於金屬材料，因而加工工藝上也完全不同於金屬工藝而具有特殊性。

因此，光學冷加工的清洗也成了我們所需考慮的問題。

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工藝流程

超聲洗劑洗、拋動→超聲洗劑洗、拋動→超聲洗劑洗、拋動→ 超聲純水漂洗、拋動→ 超聲純水漂洗、拋動 → 超聲純水漂洗、拋動 →超聲純水漂洗、拋動→IPA超聲漂洗→IPA超聲漂洗→ IPA超聲漂洗→IPA烘乾。

純水流向

預熱箱轉換流向-- NO.7槽-- NO.5槽—排出或作其他用途。

預熱箱轉換流向-- NO.6槽-- NO.4槽—排出或作其他用途。

⑵ 光學裡面什麼叫光學元件

光學零件，又稱光學元件。光學系統的基本組成單元。大部分光學零件起成像的作用，如透鏡、棱鏡、反射鏡等。

另外還有一些在光學系統中起特殊作用（如分光、傳像、濾波等）的零件，如分劃板、濾光片、光柵用以光學纖維件等。全息透鏡、梯度折射率透鏡、二元光學元件等，是一二十年來出現的新型光學零件。

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應用光學：

由於光學由許多與物理學緊密聯系的分支學科組成，具有廣泛的應用，所以還有一系列應用背景較強的分支學科也屬於光學范圍。

如有關電磁輻射物理量測量的光度學和輻射度學；以正常平均人眼為接收器來研究電磁輻射所引起的彩色視覺及其心理物理量的測量的色度學；以及眾多的技術光學諸如光學系統設計及光學儀器理論，光學製造和光學測試及干涉量度學、薄膜光學、纖維光學和集成光學等。

還有與其他學科交叉的分支，如天文光學、海洋光學、遙感光學、大氣光學、生理光學及兵器光學等。

⑶ 鋁合金的表面處理方法有幾種

1、噴砂，主要作用是表面清理，在塗裝（噴漆或噴塑）前噴砂可以增加表面粗糙度，對附著力提高有一定貢獻，但貢獻有限，不如化學塗裝前處理。

2、著色：對鋁進行上色主要有兩種工藝：一種是鋁氧化上色工藝，另外一種是鋁電泳上色工藝。在氧化膜上形成各種顏色,以滿足一定使用要求,如光學儀器零件常用著黑色,紀念章著上金黃色等。

3、導電氧化(鉻酸鹽轉化膜)——用於既要防護又要導電的場合。

4、化學氧化：氧化膜較薄，厚度約為0.5～4微米,且多孔，質軟，具有良好的吸附性，可作為有機塗層的底層，但其耐磨性和抗蝕性能均不如陽極氧化膜；

鋁及鋁合金化學氧化的工藝按其溶液性質可分為鹼性氧化法和酸性氧化法兩大類。

按膜層性質可分為:氧化物膜、磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜、鉻酸－磷酸鹽膜。

5、電化學氧化，鋁及鋁合金的化學氧化處理設備簡單，操作方便，生產效率高，不消耗電能，適用范圍廣，不受零件大小和形狀的限制。氧化膜厚度約為5～20微米（硬質陽極氧化膜厚度可達60～200微米），有較高硬度，良好的耐熱和絕緣性，抗蝕能力高於化學氧化膜，多孔，有很好的吸附能力。

6、噴塗：用於設備的外部防護、裝飾,通常都在氧化的基礎上進行。鋁件在塗裝前應進行前處理才能使塗層和工件結合牢固，一般的有三種方法：磷化（磷酸鹽法）、鉻化（無鉻鉻化）、化學氧化。

8、化學拋光化學拋光是利用鋁和鋁合金製作在酸性或鹼性電解質溶液中的選擇性自溶解作用，來整平拋光制年表面，以降低其表面粗糙度、PH的化學加工方法。這種拋光方法具有設備簡單、不用電源，不受製件外型尺寸限制，拋興速度高和加工成本低等優點。鋁及鋁合金的純度對化學拋光的質量具有很大的影響，它的純度愈高，拋光質量愈好，反之就愈差。

9、鈍化是使金屬表面轉化為不易被氧化的狀態，而延緩金屬的腐蝕速度的方法。

一種活性金屬或合金，其中化學活性大大降低，而成為貴金屬狀態的現象，叫鈍化。

金屬由於介質的作用生成的腐蝕產物如果具有緻密的結構，形成了一層薄膜（往往是看不見的），緊密覆蓋在金屬的表面，則改變了金屬的表面狀態，使金屬的電極電位大大向正方向躍變，而成為耐蝕的鈍態。如Fe→Fe＋＋時標准電位為－0.44V，鈍化後躍變到＋0.5～1V，而顯示出耐腐蝕的貴金屬性能，這層薄膜就叫鈍化膜。

⑷ 光學零件加工技術

由於激光具有方向性好，高能量和單色性好等一系列優點，自六十年代問世以來，就受到科研領域的高度重視，推動了諸多領域的迅猛發展，尤其是激光在加工領域中的應用。傳統的激光加工機在工業產品中，已得到了廣泛應用，近年來在激光微加工方面也受到廣泛重視。

激光微加工對生產具有小孔或細小溝槽結構復雜的電子器件、醫療和汽車製品有重大意義。因為這類產品孔的直徑和溝槽尺寸越來越小，而這些尺寸的公差越來越嚴格。只有激光才能滿足對微加工零件提出的從1μm到1mm的所有要求。激光加工熱作用區域小，可以准確地控制加工范圍和深度，保證高的重復性，良好邊緣和廣泛的通用性[1]。

在微系統製造中，人們廣泛採用硅各向異性刻蝕和LIGA(利嗄)技術加工各種微型結構。前者適合加工硅的二維結構和小深寬比的三維結構；後者能夠加工精密的三維結構，不僅適用於硅而且也適用於加工金屬、塑料和陶瓷。然而這種技術要求的條件比較苛刻，它需要同步輻射X射線源，而且模的製作也很復雜，因此很難普及。還有一點也必須指出，LIGA工藝與IC不兼容，這在一定程度上限制了它的使用。

90年代初發展起來的激光微加工工藝既能加工出較為復雜的微型結構，且所要求的條件又不那麼苛刻，在實驗室和工廠較容易實現[2]。

激光微加工所涉及的應用領域較寬，本文著重介紹激光束在UV（紫外）波段或532nm和1.06μm段激光微加工的應用,工作狀態為脈沖狀態,加工應用的范圍為微電子和微機械（MEMS）。激光束的其它應用不在本文贅述。

2.脈沖激光直接微加工技術

脈沖激光直接微加工技術是利用高能量激光脈沖對固體直接加工，主要是基於激光燒蝕過程。在燒蝕過程中，固體材料所吸收的激光能量使材料從加工表面噴射出來。激光和固體間的燒蝕作用與固體材料以及脈沖激光參數密切相關。脈沖激光參數主要包括激光的波長、脈沖寬度和脈沖強度。在適宜的條件下，幾乎所有的固體材料脈沖激光都能夠加工，而且現在經研究已經建立了多種材料的脈沖激光加工參數[3]。

圖一(a)所示的是一種常見的準分子激光加工設備的主要結構。激光光束經過一系列器件，包括快門、可調衰減器、光束整形器和歸一化器，最後照射到掩模上。在這個結構中，光束整形器改變光束形狀，使其近似為正方形，然後歸一化器再把光分成許多光束，每束光從不同方向照射掩模（圖一(b)）。這不僅提高了光照射的均勻性，同時也引入了離軸元件。離軸光照射可以完成垂直結構甚至鑽蝕結構的加工，而使用傳統的平面光照射無法加工出這樣的結構。在整個系統中一般需要一些輔助設備進行準直，比如CCD視頻感測器或獨立的非線性顯微鏡。

脈沖激光直接微加工技術的主要特點之一是能夠加工復雜的三維表面輪廓。對不同的掩模進行多次曝光可以加工階梯式多級結構，而在曝光時間內掃描掩模可以完成連續切削，也可以用半色調掩模直接進行投影燒蝕來完成連續切削[4]。掩模和工件一般都安裝在步進馬達控制的精密移動平台上，通過計算機實現自動掃描操作。在加工過程中可以改變其它脈沖激光參數，比如激光光通量和重復頻率。此外，還可以通過改變數值孔徑NA來改變離軸照射的最大視角，見圖一(b)，從而可以在恆定的激光光通量條件下加工不同側壁角度的結構。

圖一(a)準分子激光加工設備框圖 (b)光學系統圖

脈沖激光直接微加工技術的另一個特點是可以加工多種材料[5]，尤其適用於聚合物材料的加工。大多數聚合物在激光的頻譜內都有很強的能量吸收，保證了激光與工件間的能量耦合，而相對較低的熱傳導性又保證了燒蝕過程中的熱量擴散和受熱影響的區域很小。大多數情況下，可以得到很好的表面光潔度，附加損失(熔化和碎屑)也可達到最小，這是許多其它材料不具備的特性。例如，由於金屬的反射率和熱傳導率較高，用脈沖激光加工具有很高的燒蝕閥值，加工過程中有嚴重的附加損耗。但是，如果加工對象是沉積在導熱性較差的基體表面的金屬薄膜時，用脈沖激光就可以得到很好的加工效果。

脈沖激光直接加工MEMS器件中最成功的例子是噴墨列印頭的加工[6]。另外，脈沖激光很高的峰值功率和3D結構加工能力也可應用到微流控晶元的加工中。微流控晶元中的主要部件，像微通道、微過濾器、微攪拌器和微反應器都需要3D結構(或至少2.5D)。此外，作為微流控晶元的材料，聚合物比硅基底的材料更適於用脈沖激光進行微加工。

MEMS直接加工的例子最近也有報道，如在硅底上製作雙壓電晶片微執行器[7]以及多層磁性材料執行器[8]等。另外，飛秒激光微加工技術發展也很快[9]。由於飛秒激光有很高的能量密度，這使得它在MEMS加工中的某些方面具有很好的應用前景，比如利用標準的透明材料與高能量多光子的劇烈作用可以在透光材料上加工微結構。

2.1直接加工

這里所用的術語「直接加工」是用來描述用激光束聚焦點來進行材料加工的過程。這項技術廣泛應用於對高精度和小尺寸有要求的微機械加工，包括燃料注入器的鑽孔、氣體感測器的鑽孔、太陽能電池的刻畫以及MEMS的原型處理。工件是用檢流掃描儀和可移動平台隨著光束移動，同時用激光加工，從而得到預期的圖案。加工速度通過調節檢流掃描儀可達10ms-1 [10]。

圖二：（a）用檢流掃描儀和X-Y可移動平台的直接加工的示意圖 （b）MicrAlater M1000 直接加工的激光器設備

2.2 鑽孔

使用在X-Y平台或檢流掃描儀上的聚焦激光束的一系列的孔的加工在燃料注入器、氣體感測器、微小電路板和探測器卡片的鑽孔都有廣泛應用。圖三顯示的就是用來IC（integrated circuit）測試的探測器卡片的一部分。100μm孔是在500μm厚的硅氮化物晶體上用355nm的ND:YAG激光鑽孔的。使用AblataCAM軟體能將文件直接轉化成激光器設備加工過程。利用這項技術能在探測器卡片上加工幾乎任何形狀的孔。

圖三：（a）在硅氮晶體探測器卡片上的用來IC測試的100μm孔 b）在硬質鋼上用來燃料注入的孔

發動機對低損耗和更佳的燃料利用率需求，引起對更小的孔和更厚的有壁燃料注入器的深入研究。由於傳統EMD技術對於柴油機注入器的鑽孔的限制，使得激光加工技術成為下一代柴油機引擎的關鍵技術。孔的直徑為30-100μm公差為±1.5μm，錐角小於0.5度。圖三（b）顯示的是用Nd:YAG激光器在532nm在柴油機注入器上加工的孔。

2.3太陽能板加工

在1.06μm波上工作的激光器設備，其典型的能量為幾十瓦，廣泛的應用於薄膜太陽能板的玻璃底層上的精細線性雕合。這種過程和發射技術的結合與BTS能夠使太陽能板在高速的情況下能保持非常高的精度和准確率。圖四（a）是無定型硅薄膜在雙激光系統（1.06μm和532nm）下的加工過程的示意圖。IR YAG激光束用來在ITO層上劃近似30μm寬的線，接著α－Si的沉積和可見YAG激光束在盤的附近穿過α－Si層來加工50μm直徑的相互連接。而ITO層是不受加工過程影響的。接著鋁電極層沉積，用可見光YAG激光來加工大概25μm寬的軌跡，來完成板的加工過程。太陽能板的樣板的部分加工過程如圖四所示。用580nm來加工400mm板的每一層大概需要1分鍾。

圖四：（a）用雙波長激光系統加工的太陽能板
b）在薄膜α－Si太陽能板上的劃線和相互連接的照片

3.最新研究動態

3.1用於微加工的UV激光鑽孔機械－Meister 1000DF
MHI出品了最新DUV266nm激光鑽孔機Meister 1000DF，能在所有新的固體UV－YAG振盪器上應用。用Meister 1000DF能在不同材料、不同工作環境下進行高質量的微加工。特點：半導體泵浦固體激光器諧振腔能達到很高的壽命和具有很高的可靠性，高能量密度266nmUV輸出,能實現50－200μm直徑的微小鑽孔,高速和裝備了檢流掃描儀[11]。

圖五：加工應用的樣品圖
（a）透孔： 直徑100μm 聚醯亞胺樹脂：厚度25μm
（b）透孔：直徑100μm 陶瓷：厚度250μm

圖六：結構圖

3.2 DPSS UV 激光器

高脈沖355nm激光器（LD泵浦 YV04 激光器+ SHG + THG）空氣冷卻。概要：這種激光器是緊湊和空氣冷卻類型的高循環脈沖DPSS UV激光器（355nm）。非線性晶體GdYCOB應用於這種激光器（已由大阪大學發明）。因此能獲得高光束質量和穩定輸出。並且非常容易維護和操作，廣泛應用於微加工、精確測量等等[12]。

3.3 DPSS綠色激光器

高脈沖532nm激光器（LD泵浦 YVO4激光器+ SHG) 空氣冷卻。概要：這種激光器是緊湊和空氣冷卻類型的高循環脈沖DPSS綠色激光器（532nm）。具有很好的輸出穩定性和高光束質量。並且易於維護和操作，能廣泛應用於微加工、測量等等。

3.4 DPSS YVO4激光器

高脈沖1064nm激光器（LD泵浦 YVO4激光器）空氣冷卻。概要：這是一種緊湊、空氣冷卻以及易於維護的DPSS激光器。用LD泵浦並且用光纖輸出。由於在加工過程中有高重復性、熱張力等特點，因此能被小型化。所以能廣泛應用於高速標刻、激光加工和產生諧波的光源。

4.結 論

從加工材料范圍和3D加工靈活性方面，脈沖激光具有特有的加工能力。脈沖激光加工技術和其它微細加工的主流技術相結合可以為MEMS的未來發展提供重要的加工手段。脈沖激光加工技術的主要應用領域有基於功能材料的微驅動器、微流控器件和系統。另外，脈沖激光還具有特有的微部件操控和連接能力，因此，對MEMS的集成和封裝技術也將作出巨大的貢獻。

參考文獻：
[1] 耿淑傑, 激光微加工的進展[J]. 激光與紅外,1997,27(6):330-332.
[2] 張光照，劉焱，微機械加工技術。感測器技術，1997，16（3）：57-60
[3] 李艷寧，唐 潔，饒志軍，宋曉輝，胡曉東，傅 星，胡小唐,脈沖激光MEMS加工技術[J].微納電子技術,2003:159-163.
[4] RIZVI N. Microstructuring with excimer lasers[J]. MST News, 1999.1:18-21
[5] GOWER M C. Excimer laser: current and future applications in instry and medicine[A].in: CRAFER RC, OAKLEY PJ. Laser Processing in Manufactuing[M]. Chapman & Hall, 1994.
[6] ROMAN C. Excimer lasers drill precise holes with higher yield[J]. Laser Focus World, August 1995.
[7] LI J, ANANTHASURESH GK. A quality study on the excimer laser micromachining of electro-thermal-compliant microdevices[J]. Micromech Microeng. 2001,11；39-47
[8] FLEGING W P, et al. Laser micromachining for applications in thin film technology[J]. Applied Surface Science,2000,154-155:633-639
[9] OSTENDORF A. The use if vacuum UV wavelengths and ultrashort pulses for machining of dielectrics[A]. Proc. ICALEO, 2000 Laser Microfabrication Conf[C].2000,A1-10
[10] http://www.exitech.co.uk/pdfFiles/Thin%20Films%20Paper%20HJB%202003.pdf.
[11] http://www.mhi.co.jp/kobe/mhikobe-e/procts/etc/uvlaser.htm
[12] http://www.neoark.co.jp/Eng/eng-PDF/YVO4_355.PDF