[发明专利]一种微型复合材料制备和成形的方法及装置

权利要求书

1.一种微型复合材料制备和成形的方法，其特征在于，利用脉冲激光驱动约束层上的金属箔板高速运动，金属箔板运动一段距离后与微模具上的基体箔板发生高速碰撞，在撞击界面上产生的高温高压能够实现金属箔板与基体箔板之间的复合连接，连接后的金属箔板和基体箔板具有一定冲量向模具方向压缩，由于模具的限制能够复制出微模具形状，实现复合材料生产和微成形的同步。

2、根据权利要求1所述的微型复合材料制备和成形的方法，其特征在于，所说的约束层的上下位置可以通过一维移动平台精确控制，以获得不同大小的光斑，实现激光驱动不同面积金属箔板和基体箔板的复合及成形。

3.根据权利要求1所述的微型复合材料生产和成形的方法，其特征在于，由计算机控制Nd:YAG激光器发出脉冲激光，激光的脉宽在ns级，并且脉冲激光的能量可调；脉冲激光通过透镜聚焦后功率密度达到GW/cm²级，透过约束层后作用在金属箔板上，激光使得金属箔板表面一部分物质汽化产生膨胀等离子体驱动剩余金属箔板高速运动。

4.根据权利要求3所述的一种微型复合材料生产和成形的方法，其特征在于，金属箔板的厚度可以变化，金属箔板的飞行速度能根据激光驱动飞片运动的Gurney模型进行预测，调节激光参数能够满足不同连接和成形工艺的要求。

5、一种用于实现权利要求1所说方法的微型复合材料生产和成形装置，其特征在于，它由Nd:YAG激光器、反射镜、聚焦透镜、约束层、一维移动平台、微型模具、三维移动工作台、三维移动平台控制器、L型底座、计算机组成；  计算机控制Nd:YAG激光器发出的激光通过光纤依次传递到反射镜和透镜，透镜下方是约束层，约束层固定在一维移动平台上，一维移动平台安装在L型底座的竖直面；约束层的下方是三维移动平台，三维移动平台安装在L型底座底面，并与三维移动平台控制器相连。

6.根据权利要求5所述的微型复合材料生产和成形的装置，其特征在于，还包括安装在三维移动平台上的微型模具具有较高的硬度，保证在微成形的过程中不发生失效。