光制造科学与技术的现状与展望.pdf

第47卷第21期 机械工程学报 Vbl．47NO．2I 20l Nor． 2Ol l 1年11月 JOURNALOF ENGrNEERING MECHANICAL DoI：10．3901／JME．2011．21．157 光制造科学与技术的现状和展望 王国彪 (国家自然科学基金委员会工程与材料科学部北京 100085) 摘要：光制造是通过光与物质的相互作用，实现材料成形与改性的过程。其典型工具是激光。由于激光在能量、时间、空间 方面的可选择范围很宽，可形成超快、超强、超短等极端物理条件，其制造过程所产生的物理化学效应、加工机理有许多不 同于传统制造的独特之处，形成以超高加热速度、远离平衡态快速凝固、非接触式等为典型特征的加工方式，由此产生了一 批新技术、一批新产品，使一批产品高性能化，形成了相应的高新技术产业群。概述光制造特别是激光制造技术的发展历史、 现状与未来发展趋势，提出未来5～10年光制造技术基础研究领域可能存在的研究热点。 关键词：光制造激光制造光刻 同步辐射加工 中图分类号：THl6 Photonic andOutlook Manufacturing WANGGuobiao of andMaterialSciences， (DepartmentEngineering NationalNaturalScienceFoundationof 100085) China，Beijing Abstract：Photonic a inwhichstructuresa托formedand／ormaterials aremodified manufacturingfPM)isprocess propcrties by interaction．Lasersare toolsofPM．Duetothebroad of windowsintermsof representative ranges power photon-materials processing densities，timescaleand scaleofvarioussources，andthe formationofsome space optical possible fromconventional inthe and conditions·PMitself ultra-short)physicaldistinguishes manufacturingtechnologies mechanisms．andthuscreates methods、撕th uniqueprocessing PMintroducessomenovel somenew the ofsome establishessome technologies，catalyzesproducts，improvesqualities products，and industries．The dire