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Laser Materials Micro Processing: Fondamentaux et applications

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Dans cours

MICRO-520: Laser microprocessing

The physical principles of laser light materials interactions are introduced with a large number of industrial application examples. Materials processing lasers are developing further and further, the lecture presents the physical limitations of the proces ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux du micro-traitement des matériaux au laser, y compris les propriétés de la lumière et des matériaux, les caractéristiques de la source laser, les interactions lumière-matériau et la génération de chaleur. Il explore également divers exemples et applications dans le domaine, avec des références à la littérature clé et aux ressources en ligne.

Enseignant·e

Patrik Willi Hoffmann

Expertise Wettability Mico-structuring Electron-beam Deposition Photodeposition Photoablation Nano-optics Mission Patrik Hoffmann is heading the laboratory for Advanced Materials Processing at Empa. Laser materials processing including Additive Manufacturing are key topics in recent years.At the EPFL cite in the Laboratory for Optical Materials and Characterization LPMAT, novel functional material depositions by HV-CVD are studied. Recently BaTiO3 heteroepitaxial films have been grown on SrTiO3 buffered sil

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Concepts associés (31)

Ablation laser

L'ablation laser est une technique utilisée pour la production de nanoparticules, certaines méthodes d'analyses de matériaux et/ou pour produire un dépôt en couche mince atomique. L' ablation laser complète ici la gamme des méthodes de dépôt physique de couches minces, telles l'évaporation, la pulvérisation cathodique ou le procédé sol-gel. Un faisceau laser pulsé est focalisé sur une cible constituée du matériau à déposer. L'interaction cible-faisceau entraîne l'arrachage de la matière constituant la cible, par pulvérisation, évaporation, voire fracturation mécanique.

Diode laser

Une diode laser est un composant opto-électronique à base de matériaux semi-conducteurs. Elle émet de la lumière monochromatique cohérente (une puissance optique) destinée, entre autres, à transporter un signal contenant des informations sur de longues distances (dans le cas d'un système de télécommunications) ou à apporter de l'énergie lumineuse pour le pompage de certains lasers (lasers à fibre, laser DPSS) et amplificateurs optiques (OFA, Optical Fiber Amplifier).

Science des matériaux

La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, la morphologie structurale et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semi-conducteurs, céramiques, composites, etc.). Elle se focalise sur l'étude des principales caractéristiques des matériaux, ainsi que leurs propriétés mécaniques, chimiques, électriques, thermiques, optiques et magnétiques. La science des matériaux est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques.

Matériau

vignette|Grandes classes de matériaux. Les matériaux minéraux sont des roches, des céramiques ou des verres. Les matériaux métalliques sont des métaux ou des alliages. Un matériau est toute matière utilisée pour réaliser un objet au sens large. Ce dernier est souvent une pièce d'un sous-ensemble. C'est donc une matière sélectionnée à l'origine en raison de propriétés particulières et mise en œuvre en vue d'un usage spécifique.

Matériau composite

vignette|Multicouche, un exemple de matériau composite. Un matériau composite est un assemblage ou un mélange hétérogène d'au moins deux composants, non miscibles mais ayant une forte capacité d'interpénétration et d'adhésion, dont les propriétés mécaniques se complètent. Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés avantageuses que les composants seuls ne possèdent pas. Bien que le terme composite soit moderne, de tels matériaux ont été inventés et abondamment utilisés bien avant l'Antiquité, comme les torchis pour la construction de bâtiments.

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Ablation laser: Lasers d'excimateur

Explore l'ablation laser à l'aide de lasers à excimère, couvrant les principes, les applications et les techniques ultrarapides.

Mécanique de la fracture : facteur d'intensité du stress

Explore le facteur d'intensité du stress dans la mécanique des fractures, la prédiction de la propagation des fissures et la ténacité matérielle.

Perçage et découpe laser

Explore les applications laser dans la flexion, le soudage, la coupe et le forage des matériaux.

Equilibre interne des solides

Couvre la théorie de l'élasticité, de l'équilibre interne, de la contrainte et de la contrainte dans les corps solides déformables.

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