科创中国
飞秒激光金属表面彩色微条纹全息精密制造装备
发布时间: 2023-11-08
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
高端装备制造产业,智能制造装备产业
成果介绍
飞秒激光金属表面彩色微条纹全息精密制造装备开发，突破金属表面各类微条纹结构精密加工需求，实现视觉上多层次、多区域幻彩效果显示；相较于传统颜料制备彩色条纹，采用激光制备技术的金属表面彩色视觉效果依赖于表面微纳米结构，不会因金属表面氧化改变显示效果，也不存在掉色等现象，更具有使用价值，非常适用于3C、金属模具加工、纪念币、珠宝制造以及特殊信息存储和防伪等领域。
该成果以飞秒激光作为加工光源，研究飞秒激光束流作用下材料表面微结构及彩色视觉效果形成机制，建立飞秒激光彩色微条纹制备理论模型；协同攻克高精度光机电多轴协调控制技术、三维动态扫描振镜及控制技术、激光参量监测及稳定性控制等关键技术，形成超快飞秒激光彩色微条纹制备工艺数据库，集成开发精密制造装备。
成果亮点
该成果亮点体现在：
（1）采用高精密电机控制偏振态镜片旋转扫描装置，同步实现激光加工参数、光束角度线偏振与圆偏振镜片精密偏摆控制，突破光束偏振态多维调控，形成精密激光加工工艺数据库；
（2）配套国产飞秒激光器，由激光器性能优化角度改善激光加工效果，于激光器内部实现脉冲调制，减少外部控制环节；
（3）基于自主开发的控制系统，实现工艺参数到控制系统集成，简化操作以提高加工效率；满足根据实际应用需求实现特定功能开发。
团队介绍
黄禹，华中科技大学教授，博士生导师，制造装备数字化国家工程研究中心副主任，广东省制造装备数字化重点实验室副主任，中国机械工程学会机械工业自动化分会委员，中国光学学会激光加工专委会委员，湖北省机械工程学会机械自动化专委会理事长。长期从事机械制造、智能制造、特种加工技术与装备的科研及教学工作，重视多学科交叉，不断开展新工艺技术及其装备的创新研究与工程化开发，形成了工艺、装备、数控技术相融合，光机电一体化的研究特色。主持或承担973、国家自然科学基金、GF核科学挑战专项、省市重大科技专项以及企业发展重要项目20余项。获国家科技进步一等奖1项（排 3）、二等奖2 项（排 7、8），省部科技进步一等奖2项（排1、6，与国家奖不重复）；发表学术论文117篇，其中 SCI 论文65篇；出版学术专著2部；获授权发明专利53 项、软件著作权8项；主持制定团体标准1项，参与制定国际标准1项等。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”军民两用技术应用产业服务团 (中国兵工学会) 评价时间：2023-11-15
陈涛
常州工业职业技术学院
博士
综合评价
该成果基于飞秒激光技术，实现了金属表面微条纹的精密制造，为实现视觉上多层次、多区域幻彩效果显示提供了新的方法。此技术相较于传统颜料制备彩色条纹，更依赖于微纳米结构，避免了金属表面氧化对效果的不利影响，反映了高水平的科技创新，并且在多个领域有广泛的应用潜力。
彩色条纹制备技术在多个领域具有广泛的应用前景，包括3C产品、金属模具加工、纪念币、珠宝制造以及特殊信息存储和防伪等领域。这种技术的独特性和耐久性，使其在市场上具备良好的前景。
该成果已经建立了制备工艺数据库并集成开发了精密制造装备，为产业化提供了坚实的基础。建议进一步推动与相关产业合作伙伴的合作，以加速技术的市场应用。此外，培训和技术支持也是产业化过程中的关键因素，以确保用户能够充分利用这项技术。
总的来说，这一成果在科技创新水平和市场前景方面表现出色，具备产业化的潜力。为了实现成功的技术转化，建议寻求合作伙伴，继续研发和改进装备，同时将重点放在市场推广和技术支持上。这将有助于最大程度地实现投资回报并满足市场需求。
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