飛秒激光切割技術是一種高精度、高效率的加工方法,其特點在于使用超短脈沖激光束對材料進行精確切割。以下是關于飛秒激光切割的詳細介紹:1.**技術原理**:-飛秒激光技術利用電腦控制,將脈沖非常短的近紅外光聚焦到材料上,瞬間產(chǎn)生高能量,精細地使指定位置的材料氣化、分離,然后通過極小的切口將分離的組織或材料取出。2.**應用領域**:-飛秒激光切割機在多個領域有廣泛應用,包括醫(yī)療器械制造、精密電子元件芯片切割蝕刻、玻璃/硅片基材上的鍍層切割加工等。-在醫(yī)療器械制造中,飛秒激光切割機可以精確切割各種微創(chuàng)手術器械、診斷設備和植入物,如手術刀、鑷子、內窺鏡、人工關節(jié)等。由于能量沉積時間極短,因此飛秒激光可以在沒有熱效應的情況下進行加工。廣東自動化飛秒激光刀具制造
飛秒激光加工具有明確的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:一、高精度加工能力飛秒激光以其極短的脈沖持續(xù)時間(飛秒級,即千萬億分之一秒),能夠實現(xiàn)微米級甚至納米級的加工精度。這種高精度加工能力使得飛秒激光在微納加工領域具有得天獨厚的優(yōu)勢,能夠精確控制材料的去除和加工形狀,滿足高精度制造的需求。二、低熱影響區(qū)由于飛秒激光的脈沖時間極短,能量在極短的時間內釋放,因此加工過程中產(chǎn)生的熱影響區(qū)非常小。這一特點避免了傳統(tǒng)激光加工中常見的熱效應問題,如材料熔化、熱裂紋和微裂紋等,從而保證了加工部件的完整性和性能。三、材料適用性廣飛秒激光加工幾乎不受材料種類的限制,可以加工各種材料,包括金屬、半導體、玻璃、陶瓷、聚合物以及復合材料等。這種材料適用性使得飛秒激光在多個工業(yè)領域中得到很多應用。四、非接觸式加工飛秒激光加工是一種非接觸式加工方式,避免了傳統(tǒng)機械加工中可能產(chǎn)生的機械應力和損傷。這種加工方式特別適合于加工脆弱和敏感的材料,如薄膜、生物組織等。廣東超精密飛秒激光陣列遮罩板秒激光用于加工時,其加工面會非常均勻平滑,毛刺較少甚至無毛刺,脈沖越短,越平滑均勻。
飛秒(femtosecond)也叫毫微微秒,簡稱fs,是標衡時間長短的一種計量單位,飛秒激光是人類目前在實驗室條件下所能獲得至短脈沖的技術手段。飛秒激光在瞬間發(fā)出的巨大功率比全世界發(fā)電總功率還大,已有所應用,科學家預測飛秒激光將為下世紀新能源的生產(chǎn)發(fā)揮重要作用。飛秒激光是一種以脈沖形式運轉的激光,持續(xù)時間非常短,只有幾個飛秒,一飛秒就是10的負15次方秒,也就是1/1000萬億秒,它比利用電子學方法所獲得的至短脈沖要短幾千倍。這是飛秒激光的一個特點。飛秒激光的第二個特點是具有非常高的瞬時功率,可達到百萬億瓦,比全世界發(fā)電總功率還要多出百倍。飛秒激光的第三個特點是,它能聚焦到比頭發(fā)的直徑還要小的空間區(qū)域,使電磁場的強度比原子核對其周圍電子的作用力還要高數(shù)倍。
激光加工是利用光的能量經(jīng)過透鏡聚焦后在焦點上達到很高的能量密度,靠光熱效應來加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面變形小,可加工各種材料。加工材料的方式是通過去除材料來實現(xiàn)的,對于所有材料而言,都有其特定的燒蝕閾值—既達到材料不可逆破壞的能量密度。這時引入另外一個概念,激光的脈沖寬度,既一次激光脈沖加工的時間。脈沖寬度影響材料的燒蝕閾值,對于相同的材料,激光脈沖寬度越窄,材料的燒蝕閾值越低,達到燒蝕閾值所需的單脈沖能量越小。飛秒激光加工的脈沖寬度(每個脈沖加工的時間)為飛秒級別,1飛秒為1秒的10的負十五次方,也就是通常意義的一千萬億分之一秒。在如此短的時間內,激光脈沖與物質作用時間短,且能量集中在一個個脈沖里,峰值功率高,作用效率高,與物質相互作用,在沒有發(fā)生熱效應時,激光脈沖已經(jīng)消失,熱效應非常?。◣准{米范圍)甚至沒有。短脈沖飛秒激光切割機更強穩(wěn)定性,切割面熱效應極小,應用于高分子材料,熱敏陶瓷,截面平整光滑。
飛秒激光鉆孔技術具有以下優(yōu)勢:1.高精度:飛秒激光能夠實現(xiàn)極高的定位精度和重復精度,適用于微小孔徑的精確加工。2.高效率:該技術可以在極短的時間內完成鉆孔,提高生產(chǎn)效率。3.無熱影響區(qū):飛秒激光的脈沖寬度極短,能量集中,幾乎不產(chǎn)生熱影響區(qū),從而減少材料熱損傷。4.材料適應性廣:適用于各種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、復合材料等。5.表面質量好:由于熱影響小,鉆孔后的表面光滑,無需后續(xù)處理。6.微孔加工:能夠加工直徑極小的微孔,滿足特殊工業(yè)需求。7.自動化程度高:飛秒激光鉆孔設備通常配備先進的控制系統(tǒng),易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。8.環(huán)保:由于不使用化學物質,飛秒激光鉆孔是一種環(huán)保的加工方式。飛秒激光在信息儲存和記錄方面有很好的發(fā)展前景。廣東超精密飛秒激光陣列遮罩板
相對于傳統(tǒng)激光加工設備,飛秒激光由于脈沖時間極短,被加工物體不會被加熱,適合加工30微米以下的小孔。廣東自動化飛秒激光刀具制造
飛秒激光可以加工多種材料,包括金屬、玻璃、陶瓷、聚合物和復合材料等。這種材料適應性使得飛秒激光在各個領域都有廣泛的應用前景,例如半導體制造、生物醫(yī)學工程、航空航天等。四、非接觸式加工飛秒激光加工是非接觸式的,不會對材料施加機械應力,從而避免了因機械應力導致的材料變形和損傷。這種特性使得飛秒激光特別適合于加工脆弱和敏感的材料,如生物組織、薄膜等。五、高效的加工效率飛秒激光的峰值功率極高,可以在極短時間內達到極高的能量密度,從而實現(xiàn)高效的加工效率。這使得飛秒激光在大規(guī)模生產(chǎn)和工業(yè)化應用中具有巨大的潛力。綜上所述,飛秒激光在加工領域具有極高的精度、極小的熱影響區(qū)、***的材料適應性、非接觸式加工和高效的加工效率等優(yōu)勢。這些優(yōu)勢使得飛秒激光在各個領域都有廣泛的應用前景和重要的應用價值。廣東自動化飛秒激光刀具制造