CN117900478A - 一种激光离焦烧结方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例公开了一种激光离焦烧结方法、装置、电子设备及介质。其中,激光离焦烧结方法包括:获取用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度;根据样品材料、激光功率以及光斑焦距差值确定激光光斑的光斑大小;根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径;设置激光焦点与样本上方相隔预设距离;获取激光功率与时间之间的曲线;基于预设距离、以及激光功率与时间之间的曲线,根据样品固化烧结路径对样品进行激光离焦烧结。本说明书实施例提高了样品表面光洁度,使得晶相组织分布均匀,还提升了待烧结物体烧结后的致密度,减少了气孔含量。
Description
技术领域
本说明书的一个或多个实施例涉及激光技术领域,具体涉及一种激光离焦烧结方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
在激光技术领域,激光辅助烧结是利用激光的高度能量集中和可控特性,将高温烧结过程中钝化层侵蚀和接触形成这两个关键步骤分开,从而达到对烧结过程的进一步精准调控。激光辅助烧结适用于所有高温型烧穿银浆的烧结过程,利用激光将能量传递至导电浆料进行快速烧结,根据光波长范围分为:紫外线、可见光和红外线等,调整光子所输送的能量可以有效地烧结印刷图案。然而,传统激光烧结方法容易对热敏基板和电子元器件产生热冲击,往往会带来较大的变形量和体积收缩,存在烧结后的表面较为粗糙、器件整体受热不均且气孔含量比较多等缺陷。
发明内容
本说明书实施例提供了一种激光离焦烧结方法、装置、电子设备及介质,其技术方案如下:
第一方面,本说明书实施例提供了激光离焦烧结方法,包括:获取用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度;根据样品材料、激光功率以及光斑焦距差值确定激光光斑的光斑大小,光斑焦距差值为激光光斑相对于镜片的位置与镜片焦距之间的距离差值;根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径;设置激光焦点与样本上方相隔预设距离;获取激光功率与时间之间的曲线;基于预设距离、以及激光功率与时间之间的曲线,根据样品固化烧结路径对样品进行激光离焦烧结。
第二方面,本说明书实施例提供了一种激光离焦烧结装置,包括:长度获取模块,用于获取用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度;光斑确定模块,用于根据样品材料、激光功率以及光斑焦距差值确定激光光斑的光斑大小,光斑焦距差值为激光光斑相对于镜片的位置与镜片焦距之间的距离差值;路径确定模块,用于根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径;距离设置模块,用于设置激光焦点与样本上方相隔预设距离;功率曲线获取模块,用于获取激光功率与时间之间的曲线;离焦烧结模块,用于基于预设距离、以及激光功率与时间之间的曲线,根据样品固化烧结路径对样品进行激光离焦烧结。
第三方面,本说明书实施例提供了一种电子设备,包括处理器以及存储器;处理器与存储器相连;存储器,用于存储可执行程序代码;处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序,以用于执行上述实施例第一方面的激光离焦烧结方法的步骤。
第四方面,本说明书实施例提供了一种计算机存储介质,计算机存储介质存储有多条指令,指令适于由处理器加载并执行上述实施例第一方面的激光离焦烧结方法的步骤。
本说明书一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
通过不同样品尺寸与激光光斑之间的关系确定不同的样品固化烧结路径,使得样品受热均匀且能实现持续稳定的固化烧结效果,通过烧结路径规划实现器件整体受热均一。而且,本说明书实施例通过设置激光焦点与样本上方相隔预设距离从而控制激光的离焦量,使得激光能量在焦点之前聚集,然后再扩散到焦点位置,这样可以增加激光与材料的相互作用时间,有利于更充分地熔化和熔合材料,激光能量密度下降,热量分布更均一。另外,本说明书实施例能够基于激光功率与时间之间的曲线使得激光离焦烧结过程温和,实现样品烧结的循序渐进,控制随时间递增激光功率,实现温和固化烧结,使烧结样品不产生变形,降低了烧结所需的最大激光功率,本说明书实施例可通过长时间较低激光功率激光的辐照,通过热积累效应实现同等效果的烧结,从而减小对基板的损伤。本说明书实施例使得烧结后的样品表面较为平滑且器件整体受热均匀,提高了样品表面光洁度,使得晶相组织分布均匀,另外本说明书实施例还提升了待烧结物体烧结后的致密度,减少了气孔含量。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本说明书提供的一种激光离焦烧结系统的应用场景示意图。
图2是本说明书提供的一种激光离焦烧结方法的流程示意图。
图2a是本说明书提供的激光光斑相对于镜片的位置示意图。
图3是本说明书提供的一种样品固化烧结路径示意图。
图4a是本说明书提供的样品的当前旋转中心位置示意图。
图4b是本说明书提供的样品的下一个旋转中心的一种位置示意图。
图4c是本说明书提供的样品的下一个旋转中心的另一种位置示意图。
图5是本说明书提供的设置激光焦点的位置示意图。
图6是本说明书提供的激光功率与时间之间的曲线示意图。
图7是本说明书提供的一种激光离焦烧结装置的结构示意图。
图8为本说明书提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本说明书中的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”以及它的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
本说明书多个实施例提供的激光离焦烧结方法,该激光离焦烧结方法的执行主体可以是本发明实施例提供的激光离焦烧结装置,或者集成了该激光离焦烧结装置的服务器,其中该激光离焦烧结装置可以采用硬件或者软件的方式实现。
本说明书在结合一个或多个实施例对激光离焦烧结方法进行详细阐述之前,先介绍该激光离焦烧结方法应用的场景。
请参阅图1,图1为本发明实施例所提供的激光离焦烧结系统100的场景示意图,激光离焦烧结系统100可以包括激光离焦烧结装置110和存储终端120等。其中,激光离焦烧结装置120和存储终端120之间可以通过通信网络连接,该通信网络,包括无线网络以及有线网络,其中无线网络包括无线广域网、无线局域网、无线城域网、以及无线个人网中的一种或多种的组合。网络中包括路由器、网关等等网络实体,图中并未示意出。存储终端120可以存储用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度、激光功率与时间之间的曲线、以及激光焦点与样本上方相隔预设距离等。
本实施例中,激光离焦烧结装置110具体可以包括电子设备1100以及激光离焦烧结执行装置1110等,激光离焦烧结执行装置1110可以包括激光器、光学系统、烧结台、运动控制系统以及辅助设备等。其中,激光器用于产生高能量密度的激光束,本实施例可以为固体激光器、半导体激光器或光纤激光器等。光学系统包括透镜、反射镜、聚焦镜等光学元件,用于调节和聚焦激光束,确保激光能够精确照射到样品工件表面。烧结台用于放置待烧结材料的样品工件,烧结台具有可调节的移动平台,以便对工件进行精确的定位和移动。运动控制系统用于控制烧结台的移动,以实现对工件的精确定位和激光照射路径的控制。辅助设备包括冷却系统、气体保护系统等,用于控制激光烧结过程中的温度和气氛环境,确保烧结效果和工件质量。
本实施例中,该电子设备1100与激光离焦烧结执行装置1110之间通信连接,激光离焦烧结执行装置1110用于接收该电子设备1100的操作指令,并基于操作指令,根据样品固化烧结路径对样品进行激光离焦烧结等。
该电子设备1100可以为终端、服务器等设备。其中,终端可以为手机、平板电脑、智能蓝牙设备、笔记本电脑、或者个人电脑(Personal Computer,PC)等设备;服务器可以是单一服务器,也可以是由多个服务器组成的服务器集群。在一些实施例中,该激光离焦烧结装置还可以集成在多个电子设备中,比如,激光离焦烧结装置可以集成在多个服务器中,由多个服务器来实现本申请的激光离焦烧结方法。
本说明书实施例中,激光离焦烧结装置110可以获取用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度;根据样品的最大长度确定样品尺寸与激光光斑之间的关系;根据样品尺寸与激光光斑之间的关系确定样品固化烧结路径;设置激光焦点与样本上方相隔预设距离;获取激光功率与时间之间的曲线;基于预设距离、以及激光功率与时间之间的曲线,根据样品固化烧结路径对样品进行激光离焦烧结等。
需要说明的是,图1所示的激光离焦烧结系统的场景示意图,仅仅是一个示例,本发明实施例描述的激光离焦烧结系统以及场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案,并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着激光离焦烧结系统的演变和新场景的出现,本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
请参阅图2,图2是本发明实施例提供的一种激光离焦烧结方法的流程示意图,该激光离焦烧结方法可以由图1所示的激光离焦烧结装置110执行。该激光离焦烧结方法至少可以包括以下步骤:
200、获取用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度。
本实施例中,样品的最大长度可以为样品在三维空间中沿着最长的尺寸所测量得出的长度。
例如,样品为一个长方体,则样品的最大长度为长方体的长边的长度。再又例如,样品如果为不规则状,则通过测量不规则样品在不同方向上的尺寸,然后确定其中最长的那个尺寸来定义样品最大长度。
210、根据样品材料、激光功率以及光斑焦距差值确定激光光斑的光斑大小。
本实施例中,如图2a所示,光斑焦距差值可以为激光光斑2100相对于镜片的位置3130与镜片焦距2120之间的距离差值2140。
本实施例不同样品材料需要不同的光斑能量,而光斑能量与激光功率以及光斑焦距差值相关,光斑大小与距离焦距的远近(即光斑焦距差值)有关。因此,本实施例可以先确定与激光光斑的光斑大小相关的参数,包括样品材料、激光功率以及光斑焦距差值等,然后可以将与激光光斑的光斑大小相关的参数中的类型参数(如样品材料)进行数值化,接着将大量不同样品材料、激光功率以及光斑焦距差值输入到机器学习模型中,将机器学习模型的模型输出与实际的光斑大小进行比较,得到比较结果,根据比较结果对机器学习模型不断优化训练,得到训练好的机器学习模型。本实施例可以基于预先训练好的机器学习模型,在对样品进行激光离焦烧结之前,根据样品材料、激光功率以及光斑焦距差值确定出激光光斑的光斑大小。机器学习模型可以为神经网络模型、卷积神经网络模型、循环神经网络模型等。
220、根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径。
本实施例中,样品固化烧结路径可以为激光烧结时样品相对于激光光斑进行移动时的运动轨迹。
本实施例中,光斑面积可以调整为数倍大于样品面积尺寸或数倍小于样品面积尺寸,且考虑到光斑内激光能量密度也是不均匀的,通常激光中心能量密度最大,呈现出由中间向边缘递减的趋势,为了使样品受热均匀且能实现持续稳定的固化烧结效果,本实施例先根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径。因此,本实施例可以根据不同的样品尺寸与激光光斑之间的关系设计了不同的样品固化烧结路径,使得样品受热均匀且能实现持续稳定的固化烧结效果。
在一些实施例中,样品固化烧结路径包括第一样品固化烧结路径,根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径,包括:当根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品尺寸小于激光光斑时,设置第一样品固化烧结路径为样品绕激光光斑的圆心作若干次圆周移动、且样品尺寸位于激光光斑内。
例如,请参考图3,图3为本实施例提供的一种样品固化烧结路径示意图。如图3所示,第一样品320呈圆状,第一样品320的尺寸小于第一激光光斑300的光斑大小,本实施例确定第一样品固化烧结路径时,可以先将第一样品320移动到第一激光光斑300范围内,然后将第一样品320绕第一激光光斑300的圆心作若干次圆周运动,本实施例的圆周310可以为规则的圆,还可以为椭圆等。由于激光的能量在光斑里面也是不均一的,所以当样品的尺寸小于激光光斑的光斑大小时,本实施例可通过将样品绕激光光斑的圆心作若干次圆周运动使样品整体受热均匀。
在一些实施例中,样品固化烧结路径包括第二样品固化烧结路径,根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径,包括:当根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品尺寸不小于激光光斑时,根据样品的最大长度确定样品的当前旋转中心,将样品的当前旋转中心与激光光斑的圆心对齐,设置样品绕激光光斑的圆心作圆周移动;当样品绕激光光斑的圆心作若干次圆周移动后,将样品沿样品的最大长度方向移动预设长度,确定样品的下一个旋转中心,预设长度不超过激光光斑的直径;将样品的下一个旋转中心与激光光斑的圆心对齐,设置样品绕激光光斑的圆心作圆周移动。
在一些实施例中,样品固化烧结路径包括第二样品固化烧结路径,将样品沿样品的最大长度方向移动预设长度,确定样品的下一个旋转中心,还包括:当将样品沿样品的最大长度方向移动预设长度、且样品位于激光光斑之外时,得到第二样品固化烧结路径。
例如,请参考图4a,图4a为本实施例提供的样品的当前旋转中心位置示意图。如图4所示,第二样品400呈不规则状,第二样品400的尺寸不小于第二激光光斑420的光斑大小,本实施例设置第二样品固化烧结路径时,可以先根据第二样品400的最大长度确定第二样品400的当前旋转中心410,将第二样品400的当前旋转中心410与第二激光光斑420的圆心对齐,设置第二样品400绕第二激光光斑420的圆心作圆周移动,得到第二样品400绕第二激光光斑420的圆心(对应于第二样品400的当前旋转中心410)作圆周移动的第一段固化烧结路径430。
本实施例中,请参考图4b,图4b为本实施例提供的样品的下一个旋转中心的一种位置示意图。如图4b所示,当第二样品400绕第二样品400的当前旋转中心410作若干次圆周移动后,将第二样品400沿样品的最大长度方向440移动预设长度450,确定第二样品400的下一个旋转中心460,预设长度450不超过第二激光光斑420的直径;将第二样品400的下一个旋转中心460与第二激光光斑420的圆心对齐,设置第二样品400绕第二激光光斑420的圆心作圆周移动,得到第二样品400绕第二激光光斑420的圆心(对应于第二样品400的下一个旋转中心460)作圆周移动的第二段固化烧结路径470。
本实施例中,请参考图4c,图4c为本实施例提供的样品的下一个旋转中心的另一种位置示意图。如图4c所示,当将第二样品400沿样品的最大长度方向移动预设长度、且第二样品400位于第二激光光斑410之外时,得到第二样品固化烧结路径,第二样品固化烧结路径可以若干段固化烧结路径,若干段固化烧结路径可以包括第一段固化烧结路径430、第二段固化烧结路径470、...、第N段固化烧结路径等。
本实施例根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径,使得样品受热均匀且能实现持续稳定的固化烧结效果,通过烧结路径规划实现器件整体受热均一。
230、设置激光焦点与样本上方相隔预设距离。
本实施例中,激光焦点可以为激光束聚焦后的最小交叉点或最小焦散点。如图5所示,本实施例可以将激光焦点设置为与样本上方相隔预设距离。本实施例通过将激光焦点设置为与样本上方相隔预设距离从而控制激光的离焦量,使得激光能量在焦点之前聚集,然后再扩散到焦点位置,这样可以增加激光与材料的相互作用时间,有利于更充分地熔化和熔合材料,激光能量密度下降,热量分布更均一。
在一些实施例中,设置激光焦点与样本上方相隔预设距离,包括:获取相同材质的若干训练样品;设置激光焦点分别与若干训练样品的上方相隔不同距离;基于不同距离分别对若干训练样品进行激光离焦烧结,得到若干训练样品激光离焦烧结后的成品;获取若干训练样品激光离焦烧结后的成品对应的加工要求值;根据加工要求值确定出激光焦点与样本上方相隔最优的预设距离。
本实施例中,若干训练样品的材质与步骤200中用于进行激光离焦烧结的样品的材质相同。本实施例加工要求值可以包括加工精度、加工速度、加工质量等,加工质量包括密实度、气孔含量等。其中,密实度可以为样品内部的孔隙率或颗粒间的紧密程度。气孔含量可以为样品内部或表面的孔隙或气泡的含量。
本实施例激光焦点与样本相隔的距离会影响激光能量的聚焦效果,为了提高加工精度,本实施例需要根据具体样品情况进行调整。本实施例根据对相同材质的若干训练样品进行测试,可以确定出该材质样品下比较好的激光焦点与样本之间相隔的距离。本实施例具体可以先获取相同材质的若干训练样品;然后设置激光焦点分别与若干训练样品的上方相隔不同距离;再基于不同距离分别对若干训练样品进行激光离焦烧结,得到若干训练样品激光离焦烧结后的成品;接着获取若干训练样品激光离焦烧结后的成品对应的加工要求值;根据加工要求值确定出激光焦点与样本上方相隔最优的预设距离。
本说明书实施例通过设置激光焦点与样本上方相隔预设距离,且该预设距离是经过训练后得到的一个比较符合加工要求的距离值,从而控制激光的离焦量,使得激光能量在焦点之前聚集,然后再扩散到焦点位置,这样可以增加激光与材料的相互作用时间,有利于更充分地熔化和熔合材料,激光能量密度下降,热量分布更均一。
240、获取激光功率与时间之间的曲线。
在一些实施例中,获取激光功率与时间之间的曲线中,激光功率随时间增加呈梯度递增状。
如图6所示,本实施例设计了激光烧结过程激光功率与时间曲线,通过设定程序,将曲线式提高激光功率的方案运用到实际烧结动作中,实现样品烧结的循序渐进,在低激光功率时激光所产生的热量也相应的较小,起到的是烘干作用,使样品结构内的低沸点溶剂先进行挥发;本实施例逐步提高激光功率,样品表面的温度也会相应的逐步提升,在此过程中各溶剂及待挥发分解的物质逐步的进行挥发分解,该方式烧结出来的结构致密度也会比激光一次性烧结形成的要更高。且通过本实施例设计的激光烧结过程激光功率与时间曲线,还可以降低烧结所需的最大激光功率,即可以通过长时间较低激光功率激光的辐照,通过热积累效应实现同等效果的烧结,从而减小对基板的损伤。
本实施例能够基于激光功率与时间之间的曲线使得激光离焦烧结过程温和,实现样品烧结的循序渐进,控制随时间递增激光功率,实现温和固化烧结,使烧结样品不产生变形,降低了烧结所需的最大激光功率,减小了对基板的损伤。本说明书实施例使得烧结后的样品表面较为平滑、器件整体受热均匀且气孔含量少,提升了致密度,减少了气孔含量。
250、基于预设距离、以及激光功率与时间之间的曲线,根据样品固化烧结路径对样品进行激光离焦烧结。
本实施例中,基于预设距离、以及激光功率与时间之间的曲线,根据样品固化烧结路径对样品进行激光离焦烧结,可以实现精密三维结构的在线固化烧结而不产生明显形变,使得烧结后的样品表面较为平滑、器件整体受热均匀,提升了致密度,减少了气孔含量。
本实施例通过不同样品尺寸与激光光斑之间的关系确定不同的样品固化烧结路径,使得样品受热均匀且能实现持续稳定的固化烧结效果,通过烧结路径规划实现器件整体受热均一。而且,本说明书实施例通过设置激光焦点与样本上方相隔预设距离从而控制激光的离焦量,使得激光能量在焦点之前聚集,然后再扩散到焦点位置,这样可以增加激光与材料的相互作用时间,有利于更充分地熔化和熔合材料,激光能量密度下降,热量分布更均一。另外,本说明书实施例能够基于激光功率与时间之间的曲线使得激光离焦烧结过程温和,实现样品烧结的循序渐进,控制随时间递增激光功率,实现温和固化烧结,使烧结样品不产生变形,降低了烧结所需的最大激光功率,本说明书实施例可通过长时间较低激光功率激光的辐照,通过热积累效应实现同等效果的烧结,从而减小对基板的损伤。本说明书实施例使得烧结后的样品表面较为平滑、器件整体受热均匀,提升了致密度,减少了气孔含量。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
请参阅图7,图7为本说明书实施例提供的一种激光离焦烧结装置的结构示意图。
如图7所示,该激光离焦烧结装置至少可以包括长度获取模块700、光斑确定模块710、路径确定模块720、距离设置模块730、功率曲线获取模块740和离焦烧结模块750,其中:
长度获取模块700,用于获取用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度;
光斑确定模块710,用于根据样品材料、激光功率以及光斑焦距差值确定激光光斑的光斑大小,光斑焦距差值为激光光斑相对于镜片的位置与镜片焦距之间的距离差值;
路径确定模块720,用于根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径;
距离设置模块730,用于设置激光焦点与样本上方相隔预设距离;
功率曲线获取模块740,用于获取激光功率与时间之间的曲线;
离焦烧结模块750,用于基于预设距离、以及激光功率与时间之间的曲线,根据样品固化烧结路径对样品进行激光离焦烧结。
在一些实施例中,样品固化烧结路径包括第一样品固化烧结路径,路径确定模块720包括第一路径确定模块,第一路径确定模块用于:当根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品尺寸小于激光光斑时,设置第一样品固化烧结路径为样品绕激光光斑的圆心作若干次圆周移动、且样品尺寸位于激光光斑内。
在一些实施例中,路径确定模块720包括第二路径确定模块,第二路径确定模块用于:当根据样品的最大长度以及激光光斑的光斑大小确定样品尺寸不小于激光光斑时,根据样品的最大长度确定样品的当前旋转中心,将样品的当前旋转中心与激光光斑的圆心对齐,设置样品绕激光光斑的圆心作圆周移动;当样品绕激光光斑的圆心作若干次圆周移动后,将样品沿样品的最大长度方向移动预设长度,确定样品的下一个旋转中心,预设长度不超过激光光斑的直径;将样品的下一个旋转中心与激光光斑的圆心对齐,设置样品绕激光光斑的圆心作圆周移动。
在一些实施例中,样品固化烧结路径包括第二样品固化烧结路径,第二路径确定模块包括路径确定子模块,路径确定子模块用于:当将样品沿样品的最大长度方向移动预设长度、且样品位于激光光斑之外时,得到第二样品固化烧结路径。
在一些实施例中,距离设置模块730包括距离设置子模块,距离设置子模块用于:获取相同材质的若干训练样品;设置激光焦点分别与若干训练样品的上方相隔不同距离;基于不同距离分别对若干训练样品进行激光离焦烧结,得到若干训练样品激光离焦烧结后的成品;获取若干训练样品激光离焦烧结后的成品对应的加工要求值;根据加工要求值确定出激光焦点与样本上方相隔最优的预设距离。
在一些实施例中,获取激光功率与时间之间的曲线中,激光功率随时间增加呈梯度递增状。
基于本说明书多个实施例中的激光离焦烧结系统内容,可知,本说明书实施例通过不同样品尺寸与激光光斑之间的关系确定不同的样品固化烧结路径,使得样品受热均匀且能实现持续稳定的固化烧结效果,通过烧结路径规划实现器件整体受热均一。而且,本说明书实施例通过设置激光焦点与样本上方相隔预设距离从而控制激光的离焦量,使得激光能量在焦点之前聚集,然后再扩散到焦点位置,这样可以增加激光与材料的相互作用时间,有利于更充分地熔化和熔合材料,激光能量密度下降,热量分布更均一。另外,本说明书实施例能够基于激光功率与时间之间的曲线使得激光离焦烧结过程温和,实现样品烧结的循序渐进,控制随时间递增激光功率,实现温和固化烧结,使烧结样品不产生变形,降低了烧结所需的最大激光功率,本说明书实施例可通过长时间较低激光功率激光的辐照,通过热积累效应实现同等效果的烧结,从而减小对基板的损伤。本说明书实施例使得烧结后的样品表面较为平滑、器件整体受热均匀,提升了致密度,减少了气孔含量。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于激光离焦烧结系统实施例而言,由于其基本相似于激光离焦烧结方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
请参阅图8示出的本说明书实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
如图8所示,该电子设备800可以包括:至少一个处理器801、至少一个网络接口804、用户接口803、存储器805以及至少一个通信总线802。
其中,通信总线802可用于实现上述各个组件的连接通信。
其中,用户接口803可以包括按键,可选用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中,网络接口804可以但不局限于包括蓝牙模块、NFC模块、Wi-Fi模块等。
其中,处理器801可以包括一个或者多个处理核心。处理器801利用各种接口和线路连接整个电子设备800内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器805内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器805内的数据,执行电子设备800的各种功能和处理数据。可选的,处理器801可以采用DSP、FPGA、PLA中的至少一种硬件形式来实现。处理器801可集成CPU、GPU和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器801中,单独通过一块芯片进行实现。
其中,存储器805可以包括RAM,也可以包括ROM。可选的,该存储器805包括非瞬时性计算机可读介质。存储器805可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器805可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器805可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器801的存储装置。作为一种计算机存储介质的存储器805中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及激光离焦烧结应用程序。处理器801可以用于调用存储器805中存储的激光离焦烧结应用程序,并执行前述实施例中提及的激光离焦烧结及制定的步骤。
本说明书实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述图2~图6所示实施例中的一个或多个的步骤。上述电子设备的各组成模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在所述计算机可读取存储介质中。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本说明书实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DigitalSubscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,数字多功能光盘(DigitalVersatile Disc,DVD))、或者半导体介质(例如,固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。在不冲突的情况下,本实施例和实施方案中的技术特征可以任意组合。
以上所述的实施例仅仅是本说明书的优选实施例方式进行描述,并非对本说明书的范围进行限定,在不脱离本说明书的设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本说明书的技术方案作出的各种变形及改进,均应落入本说明书的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种激光离焦烧结方法,包括:
获取用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度;
根据样品材料、激光功率以及光斑焦距差值确定激光光斑的光斑大小,所述光斑焦距差值为激光光斑相对于镜片的位置与镜片焦距之间的距离差值;
根据所述样品的最大长度以及所述激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径;
设置激光焦点与所述样本上方相隔预设距离;
获取激光功率与时间之间的曲线;
基于所述预设距离、以及所述激光功率与时间之间的曲线,根据所述样品固化烧结路径对所述样品进行激光离焦烧结。
2.根据权利要求1所述的方法,所述样品固化烧结路径包括第一样品固化烧结路径,所述根据所述样品的最大长度以及所述激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径,包括:
当根据所述样品的最大长度以及所述激光光斑的光斑大小确定样品尺寸小于所述激光光斑时,设置所述第一样品固化烧结路径为所述样品绕所述激光光斑的圆心作若干次圆周移动、且所述样品尺寸位于所述激光光斑内。
3.根据权利要求1所述的方法,所述根据所述样品的最大长度以及所述激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径,包括:
当根据所述样品的最大长度以及所述激光光斑的光斑大小确定样品尺寸不小于所述激光光斑时,根据所述样品的最大长度确定所述样品的当前旋转中心,将所述样品的当前旋转中心与所述激光光斑的圆心对齐,设置所述样品绕所述激光光斑的圆心作圆周移动;
当所述样品绕所述激光光斑的圆心作若干次圆周移动后,将所述样品沿所述样品的最大长度方向移动预设长度,确定所述样品的下一个旋转中心,所述预设长度不超过所述激光光斑的直径;
将所述样品的下一个旋转中心与所述激光光斑的圆心对齐,设置所述样品绕所述激光光斑的圆心作圆周移动。
4.根据权利要求3所述的方法,所述样品固化烧结路径包括第二样品固化烧结路径,所述将所述样品沿所述样品的最大长度方向移动预设长度,确定所述样品的下一个旋转中心,还包括:
当将所述样品沿所述样品的最大长度方向移动预设长度、且所述样品位于所述激光光斑之外时,得到第二样品固化烧结路径。
5.根据权利要求1所述的方法,所述设置激光焦点与所述样本上方相隔预设距离,包括:
获取相同材质的若干训练样品;
设置激光焦点分别与所述若干训练样品的上方相隔不同距离;
基于所述不同距离分别对所述若干训练样品进行激光离焦烧结,得到所述若干训练样品激光离焦烧结后的成品;
获取所述若干训练样品激光离焦烧结后的成品对应的加工要求值;
根据所述加工要求值确定出激光焦点与所述样本上方相隔最优的预设距离。
6.根据权利要求1所述的方法,所述获取激光功率与时间之间的曲线中,所述激光功率随时间增加呈梯度递增状。
7.一种激光离焦烧结装置,包括:
长度获取模块,用于获取用于进行激光离焦烧结的样品的最大长度;
光斑确定模块,用于根据样品材料、激光功率以及光斑焦距差值确定激光光斑的光斑大小,所述光斑焦距差值为激光光斑相对于镜片的位置与镜片焦距之间的距离差值;
路径确定模块,用于根据所述样品的最大长度以及所述激光光斑的光斑大小确定样品固化烧结路径;
距离设置模块,用于设置激光焦点与所述样本上方相隔预设距离;
功率曲线获取模块,用于获取激光功率与时间之间的曲线;
离焦烧结模块,用于基于所述预设距离、以及所述激光功率与时间之间的曲线,根据所述样品固化烧结路径对所述样品进行激光离焦烧结。
8.一种电子设备,包括处理器以及存储器;
所述处理器与所述存储器相连;
所述存储器,用于存储可执行程序代码;
所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序,以用于执行如权利要求1~6任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~6任一项所述的方法。
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