飛秒激光加工技術(shù)具有以下優(yōu)勢:1.高精度:飛秒激光的脈沖寬度極短,可以實現(xiàn)極高的加工精度,適用于微細加工領(lǐng)域。2.非熱加工:由于飛秒激光的脈沖時間極短,能量在材料內(nèi)部的沉積時間非常短,因此可以實現(xiàn)非熱加工,減少熱影響區(qū),避免熱損傷。3.適用范圍廣:飛秒激光可以加工多種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、聚合物等,且對材料的性質(zhì)要求不高。4.高效率:飛秒激光加工速度快,適合大批量生產(chǎn),同時加工過程穩(wěn)定,成品率高。5.三維加工能力:飛秒激光可以實現(xiàn)三維空間內(nèi)的精確加工,適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造。6.環(huán)保:飛秒激光加工過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì),對環(huán)境友好。7.自動化程度高:飛秒激光加工系統(tǒng)通常配備先進的控制系統(tǒng),易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。這些優(yōu)勢使得飛秒激光加工技術(shù)在精密制造、微電子、生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。超快皮秒激光切割熱效應(yīng)幾乎可以忽略,加工效果更理想。同時,工作時間短,精度高,加工速度快。廣東超快飛秒激光異形孔
飛秒激光(femtosecondlaser)是指時域脈沖寬度在飛秒(10-15秒)量級的激光,在時間分辨率上屬于超快激光(ultra-fastlaser)。有別于連續(xù)波激光(CWLaser),飛秒激光屬于脈沖激光(pulsedlaser),由于此類型的激光并非只涵蓋單一波長的激光光,因次會使用中心波長來描述它的激光光頻率。飛秒脈沖激光通常利用鎖模技術(shù)來實現(xiàn),其中常用的增益介質(zhì)(gainmedium)為譜線很寬的鈦寶石晶體,例如:鈦藍寶石激光(Ti-sapphirelaser)[1]。應(yīng)用[編輯]飛秒激光可以用在聚合物加工、醫(yī)學(xué)成像及外科醫(yī)療上。飛秒激光現(xiàn)已是目前21世紀發(fā)展起來的眼科手術(shù),例如:激光的LASIK,可利用飛秒激光制作角膜、輔助白內(nèi)障手術(shù)(FLACS)透過飛秒激光進行晶狀體前囊膜環(huán)形切開及預(yù)劈核。除此之外,也可被應(yīng)用在固態(tài)物理的研究上,例如:透過飛秒激光激發(fā)探測技術(shù)(pump-probetechnique)可以根據(jù)時間解析光譜(time-resolvedspectroscopy)分析晶體被激發(fā)后數(shù)個皮秒內(nèi)能量轉(zhuǎn)移過程,另外亦可以分析其衍射或者螢光光譜圖。廣東工業(yè)飛秒激光拋光相對于傳統(tǒng)激光加工設(shè)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。
飛秒激光加工具有以下特點:1.高精度:飛秒激光的脈沖寬度極短,能夠?qū)崿F(xiàn)極高的加工精度,適用于微細加工領(lǐng)域。2.非熱效應(yīng):由于飛秒激光脈沖時間極短,材料吸收能量后不會產(chǎn)生熱擴散,因此可以減少熱損傷和熱影響區(qū)。3.高效率:飛秒激光加工速度快,適合大批量生產(chǎn),尤其在需要精細加工的場合。4.適用范圍廣:飛秒激光可以加工多種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃、聚合物等,且對材料的性質(zhì)影響小。5.三維加工能力:飛秒激光可以實現(xiàn)三維空間內(nèi)的精確加工,適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造。6.無工具磨損:由于飛秒激光加工不依賴傳統(tǒng)機械工具,因此不存在工具磨損問題,降低了維護成本。7.自適應(yīng)加工:飛秒激光加工系統(tǒng)可以實時調(diào)整參數(shù),適應(yīng)不同材料和加工條件,提高加工質(zhì)量。
飛秒激光加工具有高精度、加工速度快、熱影響區(qū)小、材料損傷輕微、適用于多種材料等特點。飛秒激光加工應(yīng)用場景包括:1.精密微加工:如微電子、光學(xué)器件、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的小型元件加工。2.激光切割:適用于非金屬材料,如玻璃、陶瓷等。3.激光焊接:用于精密焊接,如金屬、半導(dǎo)體等。4.激光打標:在金屬、塑料、皮革等材料上進行高清晰度標記。5.激光表面處理:如去毛刺、切割、雕刻等。6.激光醫(yī)學(xué):在醫(yī)療領(lǐng)域用于手術(shù)、美容等。7.激光測距:在測繪、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域用于距離測量。8.激光顯示:如激光電視、激光投影儀等。9.激光雷達:在自動駕駛、無人機等領(lǐng)域用于環(huán)境感知。10.激光光譜分析:在材料科學(xué)、化學(xué)分析等領(lǐng)域用于成分分析。飛秒激光尤其適合加工藍寶石、玻璃、陶瓷等脆性材料和熱敏性材料,因此適合于電子產(chǎn)業(yè)微細加工行業(yè)應(yīng)用。
飛秒激光鉆孔方法是將飛秒激光聚焦于材料表面,通過激光脈沖在極短的時間內(nèi)(10^-15秒)產(chǎn)生的強度電磁場,使材料內(nèi)部的分子鍵斷裂,從而實現(xiàn)高精度、高速度的鉆孔過程。該方法具有加工精度高、熱影響區(qū)小、材料損傷輕等特點,適用于加工高熔點、高硬度、脆性材料。具體步驟如下:1.準備材料:確保材料表面清潔,無油污、水分等雜質(zhì)。2.設(shè)定參數(shù):根據(jù)材料種類和鉆孔要求,調(diào)整激光功率、頻率、脈沖寬度等參數(shù)。3.聚焦激光:將激光束聚焦至所需鉆孔位置。4.開始鉆孔:啟動激光器,使激光脈沖作用于材料表面,進行鉆孔。5.監(jiān)測過程:通過攝像頭觀察鉆孔過程,確保鉆孔質(zhì)量。6.結(jié)束鉆孔:達到預(yù)定深度后,關(guān)閉激光器,完成鉆孔。7.清理孔洞:使用適當工具清理孔洞內(nèi)殘留的粉末或碎屑。飛秒激光切割可直接對玻璃、硅片、不銹鋼等材料做激光劃線、刻槽、刻蝕等處理,至小線寬小于10微米。北京韓國技術(shù)飛秒激光異形孔
飛秒激光脈沖與材料相互作用時間在一個非常短的時間(飛秒量級),因此可以實現(xiàn)材料的冷加工。廣東超快飛秒激光異形孔
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(shù)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(yīng)用,科學(xué)家預(yù)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(zhuǎn)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(xué)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。廣東超快飛秒激光異形孔