深圳龙岗 激光 雕刻 切割机)手袋皮具雕花;有机玻璃切割
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服装皮革
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等非金属材料
神州九号飞船可能用到的**激光技术
1.对接过程中激光雷达至关重要。早在2011年9月天宫一号与神州8号对接的过程中,上海天文台激光组研制的激光雷达近场/远场合作目标为对接发挥了关键作用。激光雷达合作目标分为远场合作目标和近场合作目标两部分构成,用于将照射激光原路反射回到激光雷达,并能标示出目标在对接面上的不同位置。两组合作目标分别用于远距离和近距离测量使用。远场合作目标为多个按一定规则组合的小面积直角棱镜的集合体,近场合作目标是单个大角锥棱镜。天宫1号目标飞行器激光雷达合作目标安装在目标飞行器上,用于反射激光雷达入射光信号。配合运输飞船激光雷达完成对两飞行器之间相对运动参数的测量。激光雷达就相当于航天飞船的眼睛,激光雷达精确的测量才能保证神舟9号在茫茫的宇宙中与天宫一号完成对接。
2.飞船外壳及特种合金零部件的切割加工。在航天航空设备的制造中仅外壳的设计就需要多次反复试验,由于外壳采用特殊金属材料制成,强度高、硬度高、耐高温,普通的切割手段很难完成材料的加工,激光切割作为一种高效加工手段而得到广泛应用。激光切割技术是一种摆脱传统的机械切割、热处理切割的全新切割法,能将能量聚焦到微小的空间,从而获得极高的辐照功率密度(105~1015W/c m2),从而具有更高的切割精度、更低的表面粗糙度值、更灵活的切割方法和更高的生产效率等特点。另外,在神州9号飞船中,内部的零部件也同样大量采用铝合金、钛合金、耐高温合金等特种合金,结构形状复杂,成形要求精确,而大功率激光切割机加工技术的引进,能提高加工的质量,降低模具投资成本,缩短生产周期,特别适用于复杂零配件加工。
3.发射装置及飞船内部电子仪器的精密焊接。这是激光在航空航天领域应用的**广泛的技术,由于激光焊接相对于电子束、等离子束和传统焊接方法有自己独特的优势,如能量密度高、热影响区和变形区小、可焊接不同材料的组合、具有高的柔性等,再加上密封性好、适合在真空等特殊环境下加工,因此激光焊接在航天航空器件中得到广泛应用,如传感器、密封件、钽电容等。
4.航天零部件的打标。军工产品、航空航天零部件要求进行高质量的跟踪,零部件的打标也通常使用激光打标来完成,如航天用传感器、航天用刀具等。激光打标因其标记的内容不可擦除,耐酸碱腐蚀,不会被有机溶剂溶解,因此被广泛应用于航天及军工产品的质量追踪等。除此之外,飞船还可能使用激光进行金属板毛化、材料表面强化等。
5.太阳电池片划片。飞船脱离运载火箭顺利进入太空后,展开后的太阳帆板相当于一个小型发电站,通过将太阳能转换成电能,来为飞船上的电器设备提供能源。飞船上虽备有应急电源,但支持的时间有限,所以主要还是依靠太阳帆板提供电能。
这一次,神舟9号飞船电源帆板采用了新的太阳电池片:三结砷化镓新型电池,原来从神一到神六采用的是单晶硅太阳电池,以前只能达到14.8%的光电转换效率,而神9和“天宫一号”采用的都是转换效率达到26.8%的高效三结砷化镓太阳电池。因此,发电能力提高了50%。这种电池的衬底通常为锗(Ge),在进行叠层的外延生长之前,需要对衬底进行划片处理。衬底划片的质量直接影响电池的性能。激光划片技术,特别是短波长激光如绿光/紫外激光,其加工热影响区小,划线质量优越。无接触式加工避免刀片加工产生的应力,可以有效提高衬底的优等品率,同时对电池性能也有很大的改善,因此在太阳电池片制造过程中获得广泛应用。
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