激光如何焊接血管

① 血管可以焊接嗎

在小血管的吻合上，人們也在請激光來「焊接」。

科學家們發現，當激光照射到生物組織時，組織被迅速加熱而凝結。如果照射到斷裂的血管壁上，血管壁就可以凝結而被「焊」上。

激光既可以切斷血管，又可以「焊接」血管，而血管「焊接」卻是用改變激光的強弱來實現的。

激光作為「光刀」使用，所需能量較大，一般常用功率為60瓦的二氧化碳氣體激光器。

用於顯微外科中小血管的吻合，則需用功率很小的激光器，通常使用紅寶石激光器、氬激光器等，功率只有2～3瓦，完全可以滿足小血管吻合的需要。

小功率激光器射出的激光比頭發絲還要細，常用於非常精細的顯微外科。

小能量的激光不會引起深部組織發熱，而是完全被厚度不超過100微米的血層吸收，因而很適宜吻合直徑2毫米以下的小血管，甚至直徑0.3毫米的小血管也可順利「焊」好。這樣細的小血管如用針線縫合，簡直是不可想像的。況且，激光「焊接」的血管，比縫合的強度高，而且管壁內膜光滑，這就大大減少了術後發生血栓的可能，大大提高了手術的成功率。

激光吻合血管，既省時又省力，比起用針縫合，具有絕無倫比的優越性。

激光吻合血管手術，同一般顯微外科的手術一樣，需在手術顯微鏡下進行。先將被吻合的血管斷端對准，然後，用激光導向器將激光對准斷端進行「焊接」。

萬一「焊接」好後，血管出現血栓，還可用特殊的光導纖維，把激光導入血管進行消除，使血管重新暢通。

另外，科學家們還用激光為血管來「整容」呢。

這一技術，是根據細胞組織在400℃以上高溫時，可以「蒸發」的原理發明的。激光通過一根帶有探針的光導纖維，進入受阻礙的血管，在高溫作用下，血管壁上的新鮮凝血和沉積物就被「蒸發」掉，從而使血管暢通。

科學家們預計，激光在顯微外科領域將越來越發揮巨大的作用。

② 如何用激光做到焊接血管

科學家們發現，當激光照射到生物組織時，組織被迅速加熱而凝結。如果照射到斷裂的血管壁上，血管壁就可以凝結而被「焊」上。激光既可以切斷血管，又可以「焊接」血管，而血管「焊接」卻是用改變激光的強弱來實現的。激光作為「光刀」使用，所需能量較大，一般常用功率為60瓦的二氧化碳氣體激光器。

③ 激光焊接的流程是怎樣的

1、激光焊接的3大主要參數，激光功率、焊接速度、離焦量，其餘參數的有保護或者側吹氣體流量。

2、焊接速度是第二重要參數，如果你是在探索焊接工藝參數的初級階段最好選擇控制單一變數法。

3、一般來說，在施焊過程中，離焦量找到合適值後保持不變，主要調節激光功率和焊接速度，因為焊縫成形一般主要是激光功率和焊接速度二者共同決定的，也就是說兩個參數需要形成一個合適的焊接工藝參數窗口。

焊接時間：焊什麼產品，怎樣焊，如果是點焊，手工操作的話，一分鍾可以焊30個左右。如果是自動焊，焊直縫，激光焊接的速度是15mm/s。

④ 激光焊接工藝方法有哪些

一、激光焊接工藝參數：

1、功率密度。 功率密度是激光加工中最關鍵的參數之一。採用較高的功率密度，在微秒時間范圍內，表層即可加熱至沸點，產生大量汽化。因此，高功率密度對於材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。對於較低功率密度，表層溫度達到沸點需要經歷數毫秒，在表層汽化前，底層達到熔點，易形成良好的熔融焊接。因此，在傳導型激光焊接中，功率密度在范圍在104~106W/cm2。

2、激光脈沖波形。 激光脈沖波形在激光焊接中是一個重要問題，尤其對於薄片焊接更為重要。當高強度激光束射至材料表面，金屬表面將會有60~98%的激光能量反射而損失掉，且反射率隨表面溫度變化。在一個激光脈沖作用期間內，金屬反射率的變化很大。

3、激光脈沖寬度。 脈寬是脈沖激光焊接的重要參數之一，它既是區別於材料去除和材料熔化的重要參數，也是決定加工設備造價及體積的關鍵參數。

4、離焦量對焊接質量的影響。 激光焊接通常需要一定的離焦，因為激光焦點處光斑中心的功率密度過高，容易蒸發成孔。離開激光焦點的各平面上，功率密度分布相對均勻。 離焦方式有兩種：正離焦與負離焦。焦平面位於工件上方為正離焦，反之為負離焦。按幾何光學理論，當正負離做文章一相等時，所對應平面上功率密度近似相同，但實際上所獲得的熔池形狀不同。負離焦時，可獲得更大的熔深，這與熔池的形成過程有關。實驗表明，激光加熱50~200us材料開始熔化，形成液相金屬並出現問分汽化，形成市壓蒸汽，並以極高的速度噴射，發出耀眼的白光。與此同時，高濃度汽體使液相金屬運動至熔池邊緣，在熔池中心形成凹陷。當負離焦時，材料內部功率密度比表面還高，易形成更強的熔化、汽化，使光能向材料更深處傳遞。所以在實際應用中，當要求熔深較大時，採用負離焦;焊接薄材料時，宜用正離焦。

二、激光焊接工藝方法：

1、片與片間的焊接。包括對焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4種工藝方法。

2、絲與絲的焊接。包括絲與絲對焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4種工藝方法。

3、金屬絲與塊狀元件的焊接。採用激光焊接可以成功的實現金屬絲與塊狀元件的連接，塊狀元件的尺寸可以任意。在焊接中應注意絲狀元件的幾何尺寸。

4、不同金屬的焊接。焊接不同類型的金屬要解決可焊性與可焊參數范圍。不同材料之間的激光焊接只有某些特定的材料組合才有可能。 激光釺焊 有些元件的連接不宜採用激光熔焊，但可利用激光作為熱源，施行軟釺焊與硬釺焊，同樣具有激光熔焊的優點。採用釺焊的方式有多種，其中，激光軟釺焊主要用於印刷電路板的焊接，尤其實用於片狀元件組裝技術。

三、採用激光軟釺焊與其它方式相比有以下優點：

1、由於是局部加熱，元件不易產生熱損傷，熱影響區小，因此可在熱敏元件附近施行軟釺焊。

2、用非接觸加熱，熔化帶寬，不需要任何輔助工具，可在雙面印刷電路板上雙面元件裝備後加工。

3、重復操作穩定性好。焊劑對焊接工具污染小，且激光照射時間和輸出功率易於控制，激光釺焊成品率高。

4、激光束易於實現分光，可用半透鏡、反射鏡、棱鏡、掃描鏡等光學元件進行時間與空間分割，能實現多點同時對稱焊。

5、激光釺焊多用波長1.06um的激光作為熱源，可用光纖傳輸，因此可在常規方式不易焊接的部位進行加工，靈活性好。

6、聚焦性好，易於實現多工位裝置的自動化。

四、激光深熔焊：

1、冶金過程及工藝理論。 激光深熔焊冶金物理過程與電子束焊極為相似，即能量轉換機制是通過「小孔」結構來完成的。在足夠高的功率密度光束照射下，材料產生蒸發形成小孔。這個充滿蒸汽的小孔猶如一個黑體，幾乎全部吸收入射光線的能量，孔腔內平衡溫度達25000度左右。熱量從這個高溫孔腔外壁傳遞出來，使包圍著這個孔腔的金屬熔化。小孔內充滿在光束照射下壁體材料連續蒸發產生的高溫蒸汽，小孔四壁包圍著熔融金屬，液態金屬四周即圍著固體材料。孔壁外液體流動和壁層表面張力與孔腔內連續產生的蒸汽壓力相持並保持著動態平衡。光束不斷進入小孔，小孔外材料在連續流動，隨著光束移動，小孔始終處於流動的穩定態。就是說，小孔和圍著孔壁的熔融金屬隨著前導光束前進速度向前移動，熔融金屬填充著小孔移開後留下的空隙並隨之冷凝，焊縫於是形成。

⑤ 激光焊接技術的優缺點有哪些

激光焊接的優勢：

1、可將入熱量降到最低的需要量，熱影響區金相變化范圍小，且因熱傳導所導致的變形亦最低。

2、32mm板厚單道焊接的焊接工藝參數業經檢定合格，可降低厚板焊接所需的時間甚至可省掉填料金屬的使用。

3、不需使用電極，沒有電極污染或受損的顧慮。且因不屬於接觸式焊接製程，機具的耗損及變形接可降至最低。

4、激光束易於聚焦、對准及受光學儀器所導引，可放置在離工件適當之距離，且可在工件周圍的機具或障礙間再導引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發揮。

5、工件可放置在封閉的空間（經抽真空或內部氣體環境在控制下）。

6、激光束可聚焦在很小的區域，可焊接小型且間隔相近的部件。

7、可焊材質種類范圍大，亦可相互接合各種異質材料。

8、易於以自動化進行高速焊接，亦可以數位或電腦控制。

9、焊接薄材或細徑線材時，不會像電弧焊接般易有回熔的困擾。

10、不受磁場所影響（電弧焊接及電子束焊接則容易），能精確的對准焊件。

11、可焊接不同物性（如不同電阻）的兩種金屬

12、不需真空，亦不需做射線防護。

13、若以穿孔式焊接，焊道深一寬比可達10:1

14、可以切換裝置將激光束傳送至多個工作站。

激光焊接的缺點

1、焊件位置需非常精確，務必在激光束的聚焦范圍內。

2、焊件需使用夾治具時，必須確保焊件的最終位置需與激光束將沖擊的焊點對准。

3、最大可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件，生產線上不適合使用激光焊接。

4、高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會受激光所改變。

5、當進行中能量至高能量的激光束焊接時，需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅除，以確保焊道的再出現。

6、能量轉換效率太低，通常低於10%。

7、焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮。

8、設備昂貴。

⑥ 激光焊接技術的應用

激光焊接機技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精製造領域，給人們的生活質量帶來了重大提升，更是引領家電行業進入了精工時代。特別是在大眾汽車創造的42米無縫焊接技術，大大提高了車身整體性和穩定性之後，家電領頭企業海爾集團隆重推出首款採用激光無縫焊接技術生產的洗衣 機，該家電為人民珍視了科技的進步，先進的激光技術可以為人民的生活帶來巨大的改變。隨著洗衣機全球品牌地位的不斷鞏固，其對行業的引領開始全面展現，然 而有激光焊接機技術的支持，也將對家電行業有一個更深的改革。據海爾研發人員介紹，市場上的全自動洗衣機內桶的製造技術大多採用「扣搭」技術，內桶的銜 接處會存在縫隙或不平整，導致桶體強度不高、對衣物產生不必要磨損。為了進一步提高內桶的可靠性和精細化，海爾洗衣機以汽車、造船行業為參照母本，將激光 無縫焊接技術應用在勻動力洗衣機新品上，避免了內桶縫隙和不平整的產生，在全面提高了產品的可靠性的同時更加呵護衣物。由於內桶的強度的提高，勻動力洗衣 機脫水過程中最高轉速比普通全自動洗衣機也提高了25%，脫水效率大幅提升，並且耗電少、用時省。此外，還了解到，中德造船業合作研發的「高功率激光焊接機技術」，保證了輪船的安全性，進一步加強了船身結構；在航空領域，激光無縫焊接技術也已廣泛 應用於飛機發動機的製造上，同時，鋁合金機身的激光無縫焊接技術可以取代鉚釘，從而減輕了20%的機身重量；我國的高鐵軌道也引進了激光無縫焊接技術，在 提高安全性能同時，也大大降低了噪音，為旅客帶來安靜舒心的乘車環境。隨著科技的全面發展，激光焊接機技術的不斷鞏固與應用，也帶領全球的家電產業步入了一個新時代，新的工藝不僅是產品的升級，也是更多科技的展示和應用。
1、製造業應用 激光拼焊(TailoredBlandLaserWelding)技術在國外轎車製造中得到廣泛的應用，據統計，2000年全球范圍內剪裁坯板激光拼焊生產線超過100條，年產轎車構件拼焊坯板7000萬件，並繼續以較高速度增長。國內生產的引進車型Passat，Buick，Audi等也採用了一些剪裁坯板結構。日本以CO2激光焊代替了閃光對焊進行制鋼業軋鋼卷材的連接，在超薄板焊接的研究，如板厚100微米以下的箔片，無法熔焊，但通過有特殊輸出功率波形的YAG激光焊得以成功，顯示了激光焊的廣闊前途。日本還在世界上首次成功開發了將YAG激光焊用於核反應堆中蒸氣發生器細管的維修等，在國內蘇寶蓉等還進行了齒輪的激光焊接技術。
2、粉末冶金領域 隨著科學技術的不斷發展，許多工業技術上對材料特殊要求，應用冶鑄方法製造的材料已不能滿足需要。由於粉末冶金材料具有特殊的性能和製造優點，在某些領域如汽車、飛機、工具刃具製造業中正在取代傳統的冶鑄材料，隨著粉末冶金材料的日益發展，它與其它零件的連接問題顯得日益突出，使粉末冶金材料的應用受到限制。在八十年代初期，激光焊以其獨特的優點進入粉末冶金材料加工領域，為粉末冶金材料的應用開辟了新的前景，如採用粉末冶金材料連接中常用的釺焊的方法焊接金剛石，由於結合強度低，熱影響區寬特別是不能適應高溫及強度要求高而引起釺料熔化脫落，採用激光焊接可以提高焊接強度以及耐高溫性能。
3、汽車工業 20世紀80年代後期，千瓦級激光成功應用於工業生產，而今激光焊接生產線已大規模出現在汽車製造業，成為汽車製造業突出的成就之一。德國奧迪、賓士、大眾、瑞典的沃爾沃等歐洲的汽車製造廠早在20世紀80年代就率先採用激光焊接車頂、車身、側框等鈑金焊接，90年代美國通用、福特和克萊斯勒公司竟相將激光焊接引入汽車製造，盡管起步較晚，但發展很快。義大利菲亞特在大多數鋼板組件的焊接裝配中採用了激光焊接，日本的日產、本田和豐田汽車公司在製造車身覆蓋件中都使用了激光焊接和切割工藝，高強鋼激光焊接裝配件因其性能優良在汽車車身製造中使用得越來越多，根據美國金屬市場統計，至2002年底，激光焊接鋼結構的消耗將達到70000t比1998年增加3倍。根據汽車工業批量大、自動化程度高的特點，激光焊接設備向大功率、多路式方向發展。在工藝方面美國Sandia國家實驗室與PrattWitney聯合進行在激光焊接過程中添加粉末金屬和金屬絲的研究，德國不萊梅應用光束技術研究所在使用激光焊接鋁合金車身骨架方面進行了大量的研究，認為在焊縫中添加填充余屬有助於消除熱裂紋，提高焊接速度，解決公差問題，開發的生產線已在賓士公司的工廠投入生產。
4、電子工業 激光焊接在電子工業中，特別是微電子工業中得到了廣泛的應用。由於激光焊接熱影響區小加熱集中迅速、熱應力低，因而正在集成電路和半導體器件殼體的封裝中，顯示出獨特的優越性，在真空器件研製中，激光焊接也得到了應用，如鉬聚焦極與不銹鋼支持環、快熱陰極燈絲組件等。感測器或溫控器中的彈性薄壁波紋片其厚度在0.05-0.1mm，採用傳統焊接方法難以解決，TIG焊容易焊穿，等離子穩定性差，影響因素多而採用激光焊接效果很好，得到廣泛的應用。
5、生物醫學 生物組織的激光焊接始於20世紀70年代，Klink等及jain[13]用激光焊接輸卵管和血管的成功焊接及顯示出來的優越性，使更多研究者嘗試焊接各種生物組織，並推廣到其他組織的焊接。有關激光焊接神經方面國內外的研究主要集中在激光波長、劑量及其對功能恢復以及激光焊料的選擇等方面的研究，劉銅軍進行了激光焊接小血管及皮膚等基礎研究的基礎上又對大白鼠膽總管進行了焊接研究。激光焊接方法與傳統的縫合方法比較，激光焊接具有吻合速度快，癒合過程中沒有異物反應，保持焊接部位的機械性質，被修復組織按其原生物力學性狀生長等優點將在以後的生物醫學中得到更廣泛的應用。
6、其他領域 在其他行業中，激光焊接也逐漸增加特別是在特種材料焊接中國內進行了許多研究，如對BT20鈦合金、HEl30合金、Li-ion電池等激光焊接，德國玻璃機械製造商GlamacoCoswig公司與IFW接合技術與材料實驗研究院合作開發出了一種用於平板玻璃的激光焊接新技術。

⑦ 「焊接」血管是什麼

在小血管的吻合上，人們也在請激光來「焊接」。

科學家們發現，當激光照射到生物組織時，組織被迅速加熱而凝結。如果照射到斷裂的血管壁上，血管壁就可以凝結而被「焊」上。

激光既可以切斷血管，又可以「焊接」血管，而血管「焊接」卻是用改變激光的強弱來實現的。

激光作為「光刀」使用，所需能量較大，一般常用功率為60瓦的二氧化碳氣體激光器。

用於顯微外科中小血管的吻合，則需用功率很小的激光器，通常使用紅寶石激光器、氬激光器等，功率只有2～3瓦，完全可以滿足小血管吻合的需要。

小功率激光器射出的激光比頭發絲還要細，常用於非常精細的顯微外科。

小能量的激光不會引起深部組織發熱，而是完全被厚度不超過100微米的血層吸收，因而很適宜吻合直徑2毫米以下的小血管，甚至直徑0.3毫米的小血管也可順利「焊」好。這樣細的小血管如用針線縫合，簡直是不可想像的。況且，激光「焊接」的血管，比縫合的強度高，而且管壁內膜光滑，這就大大減少了術後發生血栓的可能，大大提高了手術的成功率。

激光吻合血管，既省時又省力，比起用針縫合，具有絕無倫比的優越性。

激光吻合血管手術，同一般顯微外科的手術一樣，需在手術顯微鏡下進行。先將被吻合的血管斷端對准，然後，用激光導向器將激光對准斷端進行「焊接」。

萬一「焊接」好後，血管出現血栓，還可用特殊的光導纖維，把激光導入血管進行消除，使血管重新暢通。

另外，科學家們還用激光為血管來「整容」呢。

這一技術，是根據細胞組織在400℃以上高溫時，可以「蒸發」的原理發明的。激光通過一根帶有探針的光導纖維，進入受阻礙的血管，在高溫作用下，血管壁上的新鮮凝血和沉積物就被「蒸發」掉，從而使血管暢通。

科學家們預計，激光在顯微外科領域將越來越發揮巨大的作用。

⑧ 科學家如何做到運用激光使血管暢通

這一技術，是根據細胞組織在400℃以上高溫時，可以「蒸發」的原理發明的。激光通過一根帶有探針的光導纖維，進入受阻礙的血管，在高溫作用下，血管壁上的新鮮凝血和沉積物就被「蒸發」掉，從而使血管暢通。

⑨ 激光的工作原理是什麼

激光是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後，人類的又一重大發明，被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是「通過受激輻射光擴大」。激光的英文全名已經完全表達了製造激光的主要過程。激光的原理早在 1916年已被著名的猶太裔物理學家愛因斯坦發現。

原子受激輻射的光，故名「激光」：原子中的電子吸收能量後從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級的時候，所釋放的能量以光子的形式放出。被引誘（激發）出來的光子束（激光），其中的光子光學特性高度一致。因此激光相比普通光源單色性、方向性好，亮度更高。

激光應用很廣泛，有激光打標、激光焊接、激光切割、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光武器、激光唱片、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器、LIF無損檢測技術等等。激光系統可分為連續波激光器和脈沖激光器。

1.激光通訊.光纖傳像容量大，距離遠
2.激光醫學.夠扮演鑽頭、手術刀、焊槍等多種角色，或激光手術治療、弱激光生物刺激作用的非手術治療和激光的光動力治療。
3.激光測距，定位，激光測距（laser distance measuring）是以激光器作為光源進行測距。與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。
4.激光加工，包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微調等各種加工工藝。
5.激光唱片能夠用來貯存各種信息和聲音。影碟能夠貯存和再現畫面和影片，而得到計算機幫助、運轉自如的光碟只讀存儲器(CD-ROM)可以包容所有范圍的信息，從字詞、音樂一直到畫面和活動的電視連續鏡頭。
6.軍事激光，激光武器，激光雷達。
激光在許多領域有著廣泛的用途：
激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料（包括金屬與非金屬）進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術，傳統應用最大的領域為激光加工技術。激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統上看，它的研究范圍一般可分為：
1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。
2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。
激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。2013年使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導體泵浦激光器。
激光切割：汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光筆
激光筆：又稱為激光指示器、指星筆等，是把可見激光設計成便攜、手易握、激光模組（二極體）加工成的筆型發射器。
激光美容
（1）激光在美容界的用途越來越廣泛。色素沉著，如太田痣、鮮紅斑痣、雀斑、老年斑、毛細血管擴張等，以及去紋身、洗眼線、洗眉 、治療瘢痕等；而2013年以前一些新型的激光儀，高能超脈沖CO2激光，鉺激光進行除皺、磨皮換膚、治療打鼾，美白 牙齒等等，取得了良好的療效，為激光外科開辟越來越廣闊的領域。