納飛光電皮秒激光器在超薄金屬切割打孔的應(yīng)用
使用脈沖激光進(jìn)行切割打孔是最早實(shí)用化的激光微加工技術(shù)之一,但早期受長脈沖寬度、低功率、低激光強(qiáng)度影響容易帶來熱量的積累而造成材料爆裂、熔融、碳化等,熱影響區(qū)大,限制了加工的精度。
唯有減少熱影響才能提高加工質(zhì)量。另外,材料的特性和加工難度,如對(duì)熱敏感的薄膜類、聚合物等,以及玻璃、陶瓷、藍(lán)寶石等硬脆物質(zhì),促使激光研發(fā)工程師們不得不研究開發(fā)更有市場(chǎng)潛力的超快激光——皮秒激光器。
這是由于當(dāng)激光以皮秒量級(jí)的脈沖時(shí)間作用到材料上時(shí),加工效果會(huì)發(fā)生顯著變化。當(dāng)激光束在空間和時(shí)間上高度集中,利用透鏡聚焦,可以將光斑直徑聚焦到微米級(jí)從而獲得105-1015w/cm2的激光功率密度,如此高功率密度足以剝離外層電子。加上激光與材料相互作用的時(shí)間很短,離子在將能量傳遞到周圍材料之前就已經(jīng)從材料表面被燒蝕掉了,不會(huì)給周圍的材料帶來熱影響,因此也被稱為“冷加工”。

憑借冷加工帶來的優(yōu)勢(shì),在近年的研究和應(yīng)用過程中,皮秒激光的優(yōu)勢(shì)日漸凸顯,并應(yīng)用在在硬度大、熔點(diǎn)高的超薄金屬的切割打孔上,例如在特定領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用的鉬片、鎳片、鉑片、鉭片等材質(zhì),使用皮秒激光器進(jìn)行精密切割、狹縫切割、微孔加工及小孔加工,具有加工熱影響區(qū)小,加工縫隙小,邊緣光滑、無毛刺等優(yōu)點(diǎn)。
納飛光電研發(fā)設(shè)計(jì)的皮秒激光器是一款脈寬小于10皮秒的超快激光器,脈沖穩(wěn)定性和功率穩(wěn)定性均小于1%RMS,單脈沖能量>300uj,光束質(zhì)量M2<1.3,重復(fù)頻率在100Khz-2Mhz可調(diào),并具有Burst模式,使其成為工業(yè)微細(xì)加工的可靠工具,同時(shí)與高精度的控制系統(tǒng)、機(jī)床配合,通過程序控制,借助與光束同軸的高速氣流吹除剝離物質(zhì),可以實(shí)現(xiàn)超薄金屬切割打孔。

值得一提的是,納飛光電皮秒激光器作為一款工業(yè)級(jí)皮秒激光器,在出廠前均嚴(yán)格按照檢測(cè)程序進(jìn)行測(cè)試、篩選,開展長時(shí)間老化測(cè)試、震動(dòng)穩(wěn)固測(cè)試,確??煽恐档眯刨?。此外納飛光電研發(fā)設(shè)計(jì)的激光器除了滿足絕大部分市場(chǎng)的通用需求,還可根據(jù)用戶的特殊需求對(duì)技術(shù)參數(shù)做靈活定制。
納飛光電皮秒激光器在超薄金屬切割打孔的應(yīng)用的評(píng)論 (共 條)
