中文字出处在聚丙烯上通过短脉冲激光结构模具的复制模具快速制造超疏水性表面作者.......收稿日期年月日接受日期年月日网上发布时间年月日德国施普林格出版社摘要种通过并行激光加工，随后通过注射成型产生复制品来加快超疏水表面结构的快速生成的方法被发表出来。米微米，得到特征尺寸为.微米到.微米周期性。每个矩阵被频率为，能量为.毫焦耳脉冲照亮刚刚在目镜前测量。为了达到结构化表面面积足以用于进步鉴定，将模具通过点阵区域照射。所施加转换率允许我们接下来将它们放置互相间距微米精度，完全满足我们应用。这样照明区如图。光显微镜图像示出了个钢模具被照射区域部分，构造在水平和垂直方向上间隙都为微米直径为微米孔。孔基质上标有个白框，表示在个步骤中加工平方微米照明面积。这种钢模具可由聚丙烯注塑复制。图照射了脉冲能量为.毫焦耳激光脉冲钢模具光学显微镜图，在个工艺步骤中照明区域尺寸为平方微米，包含孔。结构间隙为.微米，孔直径为.微米。图展示了在图中用变温注塑成型制成模具复制品电子显微镜扫描图。间隙.微米，销钉底部直径.微米，材质聚丙烯。是特写图。通过注射成型复制模具嵌入件被安装到个特别为了用于微结构塑料部件复制而设计和建造高品适当组合，允许生成超疏水表面特性。各种类型聚丙烯材料已经被成功地研究，并制成了超疏水表面。掩模制作个迭代傅立叶变换算法被用于设计相位掩模，这是个在光轴上以个点阵形式产生期望没有任何偏移量强度分布级相位元件。虽然在该设计中，从阶模式分离阶是不可能，由于其较高效率它仍然有利于些特定应用程序。因为点对称结构如个点阵第阶光束可以重叠，相比离轴设计有效地增加倍效率。另外，在本例中，第阶光束被聚焦在该元件傅立叶平面，并与中心点致如果施加奇数个点。该掩模被设计成由个像素，具有微米像素大小，得到大约全孔径。对于加工，我们使用了商业化准分子激光器提供纳秒紫外激光，脉冲出波长为光。为了产生所需相位，像素通过成像在石英背面上正方形孔烧蚀层。随后在退火过程中层转化成二氧化硅，掩模在大气环境下加热小时以上高达。在此过程中所述层得到和分散二氧化硅相同透明度，确保了掩模高传输性。为了检查性能，我们使用波长在飞秒紫外线脉冲，也为了稍后孔矩阵生成。个荧光体板被放置在傅立叶平面且通过产生点阵照明，以观察所生成强度分布。这个图形被成像到照相机，用光束分析软件记录。这个图像展示于图。图是中间线含阶光束强度分布垂直截面，展示了均匀性和掩模第级抑制。第级抑制对我们应用来说是令人满意峰值与第级重叠比平均峰高度高左右，测量效率约为，与理论计算值基本致。用于比较，相似振幅掩模将有最大透射。图,用测量在傅立叶平面中产生强度分布以及穿越中间线强度分布图,生成孔矩阵光学装置金属模具激光加工在实验中，我们在机器钢模具上使用个紫外线短脉冲激光系统以纳米递送.脉冲，光束中间部分被以毫米光圈切割。在这个光圈后面放置在其傅立叶平面中产生点阵。由个正毫米和负毫米透镜组成压缩系统被用来调整该系统有效焦距。在实验中，我们打算钻大长宽比通孔，因此需要个无本底照明。为了进步减少本底发散，我们在傅立叶平面使用个孔矩阵光圈，只发送主强度峰并且阻止它们之间残余发散。此外，在傅立叶平面之前，施加个物镜以保持摄像镜头光束尺寸小，从而减少成像系统像差。傅立叶平面通过由个透镜组成透镜系统成像到到样品表面图。通过改变傅立叶平面和目镜之间距离，实现缩小系数变化是可能，我们可以用这个相当简单方式来控制点阵大小和周期。对于钢模具消融所生成图案如图，它被成像在样品表面上，缩小系数为。模具样品材料是工具钢.。照明区域大小为微米微米，得到特征尺寸为.微米到.微米周期性。每个矩阵被频率为，能量为.毫焦耳脉冲照亮刚刚在目镜前测量。为了达到结构化表面面积足以用于进步鉴定，将模具通过点阵区域照射。所施加转换率允许我们接下来将它们放置互相间距微米精度，完全满足我们应用。这样照明区如图。光显微镜图像示出了个钢模具被照射区域部分，构造在水平和垂直方向上间隙都为微米直径为微米孔。孔基质上标有个白框，表示在个步骤中加工平方微米照明面积。这种钢模具可由聚丙烯注塑复制。图照射了脉冲能量为.毫焦耳激光脉冲钢模具光学显微镜图，在个工艺步骤中照明区域尺寸为平方微米，包含孔。结构间隙为.微米，孔直径为.微米。图展示了在图中用变温注塑成型制成模具复制品电子显微镜扫描图。间隙.微米，销钉底部直径.微米，材质聚丙烯。是特写图。通过注射成型复制模具嵌入件被安装到个特别为了用于微结构塑料部件复制而设计和建造高料，其通常用于生物医学和包装应用。塑化温度为，模具温度为和最大夹持压力为巴。它已经表明，在注射过程中升高模具温度是必要，以确保表面结构在微米范围内精确成型。感应模具加热系统，与传统模具冷却结合使用以达到良好限定及快速变化温度廓线，变温过程控制系统是由个电感器加热单元和自动机组成。自动机自动把电感器放在微结构化型腔前面，而模具处于打开状态。用基于测温仪温度控制，由不受控制高温腔壁界定升温得以实现测定至多，且不破坏脆弱微型结构。之后模具被加热，电感器被移出，模具关闭并且注射过程开始。图为关于通过上述注射成型技术制成聚丙烯复制品电子扫描显像图。根据图所展现出来，施加激光参数是相同，图片表示所产生周期性凹凸结构概况。另外，原来被照亮区域是可见。图象示出了凸点放大图，产生疏水效果。图测量比较已复制聚丙烯样品上接触角，无表面纹理，有表面纹理。疏水对复制表面疏水性进行了研究。结果表明在聚丙烯上快速产生表面结构大大增加了疏水性可能性。图示出蒸馏水滴在无纹理上和有纹理样品上。接触角度测量显示，自然中性表面具有大约度接触角，可以转化为具有大于度接触角超疏水性表面。致谢东芬兰大学对接触角测量宝贵贡献。关于注塑实验作者要感谢德国科学基金会，集群在亚琛工业大学发达国家综合生产技术支持。这项工作也得到了芬兰国家技术创新局部分支持。参考文献.,,.,.,,.,,.,.,.,,,,,,fi,.,.,.,.,,.,.,.,,,.,.,,,,.,.,.,.,.,.,.,,,,,.,.,.,.,,.,,,,,.,.,荷兰出版商发表在阿姆斯特丹多材料微制造国际会议上。品适当组合，允许生成超疏水表面特性。各种类型聚丙烯材料已经被成功地研究，并制成了超疏水表面。掩模制作个迭代傅立叶变换算法被用于设计相位掩模，这是个在光轴上以个点阵形式产生期望没有任何偏移量强度分布级相位元件。虽然在该设计中，从阶模式分离阶是不可能，由于其较高效率它仍然有利于些特定应用程序。因为点对称结构如个点阵第阶光束可以重叠，相比离轴设计有效地增加倍效率。另外，在本例中，第阶光束被聚焦在该元件傅立叶平面，并与中心点致如果施加奇数个点。该掩模被设计成由个像素，具有微米像素大小，得到大约全孔径。对于加工，我们使用了商业化准分子激光器提供纳秒紫外激光，脉冲出波长为光。为了产生所需相位，像素通过成像在石英背面上正方形孔烧蚀层。随后在退火过程中层转化成二氧化硅，掩模在大气环境下加热小时以上高达。在此过程中所述层得到中文字出处在聚丙烯上通过短脉冲激光结构模具复制模具快速制造超疏水性表面作者.收稿日期年月日接受日期年月日网上发布时间年月日德国施普林格出版社摘要种通过并行激光加工，随后通过注射成型产生复制品来加快超疏水表面结构快速生成方法被发表出来。在个激光能量分布为点阵施加自制熔融二氧化硅类衍射光学元件，对此光学元件施加短脉冲紫外激光脉冲，用作金属模具表面烧蚀透射掩模。在随后工艺步骤中，由变温注射成型制造处理后特征复制品，从而大量生产塑料部件表面形状，所得形貌便于制造组件超防水行为。引言微米和纳米结构表面产生了各种新功能，包括超防水行为，定摩擦性能，场扩增能力等。众多新兴应用都有很大潜力，这些应用产生对持续快速增长，简单，灵活，经济制造技术需求。激光烧蚀是在种类繁多材料上制造微米或更小表面结构非常适合方法。特别是，在微米级或更小高导热性材料上生成特征尺寸可能需要使用特殊激光系统，在这种情况下，施加皮秒级或更短脉冲持续时间短激光脉冲是必要，因为施加短波辐射确保了进步提高空间分辨率。从可达最大处理速度来看，相比于点顺序方式，并行处理技术具有明显优势。这代表在大多数工业应用中个关键问题。焦点扫描提供了以极大灵活性创建任意结构能力，但只有有限处理速度，尤其是对于周期性结构产生。干涉技术或掩膜投影技术利用适量脉冲可以显著加速周期性结构产生，同时创造了大量新功能。然而，为了获得能轻易超过被烧蚀过材料损伤阈值能量密度，非常高脉冲能量或总透射率非常高光学装置是必需。提高激光系统能量通常是非常昂贵，个更有利方式是减小所述光束传递系统损耗。在这点上，所施加光学元件透射效率就变得非常重要，因为撞击掩模高度反射性部分光子不能用于烧蚀过程，所以振幅掩模通常具有相对低传输效率。因此衍射相位掩模通常用于有效掩模照明，其不影响振幅，但影响光相位。在传输中当前元素相移功能由光程长度横向变化实施，例如材料几何厚度变化。这些元素常用于可见光和红外光谱范围内。施加激光脉冲，在短波范围内需要应用在紫外线中具有高传输性掩模材料例如熔融二氧化硅，氟化钙，氟化镁。这种光学元件快速，廉价，且灵活制造也可以通过施加常规激光加工方法来实现。然而，此种材料特别低紫外线吸收率，使通过激光烧蚀掩模制造相当复杂。这些困难可以通过对基于熔融二氧化硅基板硅低氧化物层施加紫外激光形成背面特征制造方法来克服，并随后将其氧化，从而产生紫外线优级表面起伏元件。所施加低氧化物层具有高紫外线吸收率，使消融过程容易。基板和层之间精确清晰接口允许消融技术精确深度控制，以及完美光学表面质量。背面消融确保去除完整层，而不会损坏高度透明二氧化硅基板，创建具有完美光学质量流畅消融功能。此外因为烧蚀特征高度可通过该层厚度定义，所以必要生成非常有效相位元素方式深度控制非常准确。在本文中，我们提出了种用紫外短脉冲激光烧蚀以生成样品表面上聚焦斑点二维阵列光学装置。该光学装置是以个自制纯相位衍射光学元件为根据。该元件为在熔融二氧化硅上，经波长照射下硅低氧化物层纳秒背侧消融生成。所设计级在光学装置傅立叶平面中产生点，成像到样品表面，这设计使金属模具纹理化。它们可以通过注射成型复制，用各种各样塑料原料生成特征纹理互补结构。所使用材料，所应用纹理和复制品适当组合，允许生成超疏水表面特性。各种类型聚丙烯材料已经被成功地研究，并制成了超疏水表面。掩模制作个迭代傅立叶变换算法被用于设计相位掩模，这是个在光轴上以个点阵形式产生期望没有任何偏移量强度分布级相位元件。虽然在该设计中，从阶模式分离阶是不可能，由于其较高效率它仍然有利于些特定应用程序。因为点对称结构如个点阵第阶光束可以重叠，相比离轴设计有效地增加倍效率。另外，在本例中，第阶光束被聚焦在该元件傅立叶平面，并与中心点致如果施加奇数个点。该掩模被设计成由个像素，具有微米像素大小，得到大约全孔径。对于加工，我们使用了商业化准分子激光器提供纳秒紫外激光，脉冲出波长为光。为了产生所需相位，像素通过成像在石英背面上正方形孔烧蚀层。随后在退火过程中层转化成二氧化硅，掩模在大气环境下加热小时以上高达。在此过程中所述层得到和分散二氧化硅相同透明度，确保了掩模高传输性。为了检查性能，我们使用波长在飞秒紫外线脉冲，也为了稍后孔矩阵生成。个荧光体板被放置在傅立叶平面且通过产生点阵照明，以观察所生成强度分布。这个图形