时间:2005-1-6 9:23:59 阅读432次
国家产学研激光技术中心坐落在北京工业大学,中心主任、北京工业大学博士生导师左铁钏教授是国家重点学科带头人,她同时还创建了一个国际研究基地———中德激光技术中心。
左铁钏教授率领这个国家级实验室完成的国家级科技攻关中,有国家科委攻关项目、国家自然科学基金重点项目、国防科研基金重点项目、国家重点基础研究发展规划(973)项目、国家重点技术创新项目等29项;承担的国有大企业重大技术攻关项目有一汽“红旗”加长轿车和新一代大“红旗”轿车车身激光三维制造、上海宝钢车用镀锌钢板激光大板拼接等,以及国防尖端武器的激光制造等重大工程;在前沿科研领域激光与材料的相互作用、铝钛钽等特种材料的激光可加工性、激光光束参数与加工质量的关系、激光加工新方法新工艺新技术、大功率激光传输理论及外围系统、激光微技术等方面,都取得了一系列重大成果。
今天,发达国家的激光技术专家和先进制造业的总工来到这里,都惊诧:中国有如此先进的激光实验室!有光学科研先导之称的德国,也把一些科研项目拿来进行合作。他们相信:左教授曾在德国从事激光加工技术研究,完成过13项欧共体和德国科研项目,其中,高强铝合金激光焊接成果处于该领域的国际领先水平,被德国宇航公司采用,德国宇航界称其为航空制造业中的一大技术革命。
记者走进激光技术中心,左铁钏教授反复向记者讲述的就是两句话:激光是新型能源、激光作为先进的制造方式可以无所不能。记者在左教授的这个国家实验室里深切感受到的是:“我们正步入光子时代。”
见证激光成为制造能源的历史进程
说起激光,人们接触最广泛的是光缆通信,视听光盘。左铁钏教授也从我们身边熟悉的新事物讲起。激光作为能源正对社会生活产生巨大影响。以往的制造业能源,以火、力、电为主,如乙炔等火焰热加工,车机等力加工,电火光、电子束等电加工。以激光为制造业能源,则是近些年的创新。激光最大的领域应是在制造业上,激光加工正在成为发达国家的主要制造手段。而这个技术变革进程,左铁钏教授亲身经历并参与其中。
国家产学研激光技术中心是1991年底开始创建的,在此之前,左铁钏教授已在德国布来梅射线技术研究所(BIAS)进行了5年激光加工技术研究负责的课题是轻金属的激光焊接。奔驰汽车、奥迪汽车、空中客车的代表提出:铝合金薄板能不能用激光焊接?传统制造业中,车身、飞机身,都是铆钉焊接,钢板只能厚重。如果用激光焊接代替铆焊,车身、机身自重首先就减轻了20%,并可以采用全铝薄板。每减轻一公斤自重,就可以提高一公斤载重。激光焊接成了奔驰、奥迪、空中客车制胜的关键技术之一。
左铁钏在实验室第一个做出了铝的预制曲线,实现它在一个器材上得到90%以上的吸收率,这是铝能够被激光焊接的最重要前提。铝合金激光焊接的最突出成果,是应用在世界最大的民航客机空中客车380上,空客380之所以能拥有最大的载客量500人,战胜了美国波音400人的载客量,关键之一在于机身轻———激光焊接的铝材轻。
实验证明激光制造可以无所不能
在国家经贸委、中国科学院和教育部的共同投资下,国家产学研激光技术中心1994年落成,左铁钏教授在这个中心主持的“大功率激光三维制造技术”、“大功率激光光束光斑质量诊断技术研究”等,达到了国际先进水平。她最关心的,是国家先进的制造业:“制造业应用光制造技术是先进的。”
左教授肯定地说。她又举了汽车的例子。用激光加工,汽车的汽缸就可用铝合金阀座,大大延长了使用寿命,宝马公司花120万欧元买走了这项技术。再看车身,我国大部分汽车制造厂仍用人工或机械手焊接钢板,车身比激光焊接至少增加56公斤;国产汽车的电阻也大都是点焊方式,精确度和密封效果自然不如进口车。而德国汽车业70%的工位都是激光直焊了。左铁钏教授还告诉记者,进入21世纪,国际机床博览会上出现的先导产品,是激光加工机床,它不再传输力,而是传递光,通过光塑造机件。这预示着:光子时代到来了。
准分子激光器研制出第二代生物芯片
左铁钏教授主持的国家产学研激光技术中心,目前开展三大部分的研究,分别是激光制造、激光微技术和能量光电子,拥有准分子激光器、5轴联动大功率激光切割加工系统等国际前沿水准的先进设备。左教授从1996年开始筹建国际间的研究基地———“中德激光技术中心”,2001年该项目获得中德政府部门的批准———该中心坐落在北京工业大学,建筑面积5000平方米,包括一座800平方米的实验展示大厅,装备价值3000多万元的国际先进水平的激光加工设备。
左铁钏教授目前正在研制的第二代微流控生物芯片,非常引人注目。微流控生物芯片采用光纤激光、飞秒激光等技术,在国家产学研激光技术中心的准分子激光器上已研制出芯片核心。这种激光生物芯片犹如一个生物工厂,如果应用于奥运会的检测,无论是血液中所含兴奋剂,还是有没有病毒侵犯,都能在飞秒之间显示出来,因为核酸是在激光通道中穿过。其实,这种技术的应用领域很广泛,食品检测、海关检查、医疗实验等,都极有意义。
摘自:北京日报
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