據(jù)外媒報(bào)道,蘇格蘭愛丁堡赫瑞瓦特大學(xué)(Heriot-Watt University)的研究人員,研發(fā)出一種超高速激光系統(tǒng),可將玻璃和金屬焊接在一起。汽車制造業(yè)或?qū)⒁虼擞瓉眍嵏残宰兓?/font>
在實(shí)驗(yàn)過程中,Duncan P. Hand教授和他的研究團(tuán)隊(duì),通過“超快激光微焊接”(ultrafast laser microwelding)方法,使用非常短的紅外激光脈沖,將兩種不同的材料融合在一起。使用“赫瑞瓦特”系統(tǒng),研究人員已成功將石英、硼硅酸鹽玻璃、藍(lán)寶石等材料,焊接到鋁、鈦以及不銹鋼上。Hand教授表示,“關(guān)鍵在于激光短脈沖。這些脈沖只持續(xù)幾皮秒(萬億分之一秒)?!?/font>
讓焊接的部件緊密接觸,激光通過光學(xué)材料聚焦,在兩種材料之間的界面上,形成一個極小且高度密集的點(diǎn),在只有幾微米寬的區(qū)域內(nèi),實(shí)現(xiàn)兆瓦級的峰值功率。于是產(chǎn)生一個微等離子體,就像在材料內(nèi)部出現(xiàn)一個微小的閃電球,被高度受限的熔體區(qū)域包圍。最后,在-50C到90C的溫度下,對焊縫進(jìn)行測試。結(jié)果焊縫完好無損,可見其堅(jiān)固程度足以應(yīng)對各種極端條件。
目前,大多數(shù)汽車玻璃都是用粘合劑固定的,不僅增加了制造的復(fù)雜性,而且隨著汽車的老化,粘合劑可能產(chǎn)生降解并揮發(fā)廢氣。金屬能夠與玻璃直接焊接,比如說,將玻璃和鋁焊在一起,或?qū)槠囋O(shè)計(jì)和制造業(yè)開啟新的天地。當(dāng)然,這也提出更換的問題:如果有人打碎車窗,可以到當(dāng)?shù)氐牡昝嫒Q玻璃嗎?這樣的混合部件存在熱膨脹速度不同的問題嗎?這些都是需要解決的。