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                      今天我們來聊一下什么是皮秒激光、納秒激光以及激光在工業上的應用

                      發布時間:2020-07-20 10:12

                      現如今人們對激光加工以及使用已經很熟悉了,但對經常能聽到的納秒激光、皮秒激光、飛秒激光等,你是否會感到一頭的霧水呢?首先我們來了解一下時間單位的換算:

                        1ms (毫秒)=0.001秒=10-3秒

                        1μs (微秒)=0.000001=10-6秒

                        1ns (納秒)=0.0000000001秒=10-9秒

                        1ps (皮秒)=0.0000000000001秒=10-12秒

                        1fs (飛秒)=0.000000000000001秒=10-15秒

                        搞清楚了時間單位,我們應該大概了解了納秒、皮秒、飛秒都是非常短的時間單位.目前傳統了解到的激光一般情況下都是納秒激光,皮秒激光和飛秒激光一種極其超短脈沖的激光。多年來,超短脈沖激光器的進步使得超快激光加工技術取得突飛猛進的發展。研究人員很早就嘗試利用激光進行微加工。但是由于激光的長脈沖寬度和低激光強度造成材料熔化并持續蒸發,雖然激光束可以被聚焦成很小的光斑,但是對材料的熱沖擊依然很大,限制了加工的精度。唯有減少熱影響才能提高加工質量。當激光以皮秒量級的脈沖時間作用到材料上時,加工效果會發生顯著變化。隨著脈沖能量急劇上升,高功率密度足以剝離外層電子。由于激光與材料相互作用的時間很短,離子在將能量傳遞到周圍材料之前就已經從材料表面被燒蝕掉了,不會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勢,短與超短脈沖激光器進入到工業生產應用當中。超短脈沖加工能量極快地注入很小的作用區域,瞬間高能量密度沉積使電子吸收和運動方式發生變化,避免了激光線性吸收、能量轉移和擴散等影響,從根本上改變了激光與物質相互作用機制。

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                                                                                                                                                            蜂窩芯激光焊接機

                        

                      激光加工包含高功率切割、激光焊接;微加工之鉆孔、劃線、切割、紋理、剝除、隔離等,各種激光加工手段的主要用途有:

                        1. 電路板設計中人們開始用陶瓷基底代替常規的塑料基底以實現更好的導熱效果。為了連接電子元件,一般需要在板上鉆高達數十萬個μm級的小孔。因此保證基底的穩定性不會受到鉆孔過程時熱輸入的影響就變得十分重要,皮秒激光正是這個應用的理想工具。皮秒激光能以沖擊鉆探的方式完成孔的加工,并保證孔的均勻性。除了電路板,皮秒激光還可以對塑料薄膜、半導體、金屬膜和藍寶石等材料進行高質量鉆孔。

                         2.通過掃描的方式疊加激光脈沖可以形成線。通常要通過大量的掃描可以深入到陶瓷內部,直到線的深度達到材料厚度的 1/6。然后沿著這些刻線從陶瓷基底上分離單個模塊。這種分離方法叫做劃線。另一種分離方法是使用超短脈沖激光燒蝕切割,也稱為消融切割。激光對材料進行燒蝕,去除材料直到它被切透。這個技術的好處是加工的孔的形狀和尺寸具有較大的靈活性。所有的工藝步驟可以通過一臺皮秒激光器完成。皮秒激光和納秒激光在聚碳酸酯材料上進行劃線加工的不同效果。

                        3.另外一種經常被視作微加工的應用是在不損害或輕微損害基底材料的情況下精確去除涂層。燒蝕既可以是幾微米寬的線,也可以是幾平方厘米的大面積去除。由于涂層的厚度通常遠小于燒蝕的寬度,以至于熱量不能在側面傳導。因此可以使用納秒級脈沖寬度的激光。高平均功率激光、方形或矩形傳導光纖、平頂光強分布,這幾項技術的結合使得激光面燒蝕得以在工業領域得到應用。例如:使用通快公司的 TruMicro 7060 激光器去除薄膜太陽電池玻璃上的涂層。同樣的激光器也可以應用在汽車工業中對抗腐蝕涂層進行去除,為后續激光焊接做準備。

                        4. 結構化可以改變材料表面的物理特性。根據荷花效應,疏水性表面結構讓水從表面流掉。用超短脈沖激光器在表面創造亞微米結構可以實現這個特性,并可以通過改變激光參數對所要創造的結構進行精確控制。相反的效果,例如親水性表面,同樣可以實現,而且微加工還可以創造更大尺寸的結構。這些工藝可以用于發動機中的油箱來制造一些降低磨損的微結構,或者在金屬表面結構化實現與塑料的焊接。

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                        激光加工屬于無接觸式加工,具有后續工藝少,可控性好、易于集成,加工效率高、材料損耗小,環境污染低等顯著優勢,已廣泛應用于汽車、電子、電器、航空、冶金、機械制造等行業,對提高產品質量、勞動生產率、自動化程度、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。

                          蘇州市弘遠激光智能科技有限公司,專注于激光行業11年,集研發、生產、銷售、服務于一體的技術企業。提供專業化的激光技術改革方案;目前公司研發、生產銷售的蜂窩芯激光焊接機廣泛應用于;3C數碼產品、、軍工、航空、醫療器械等行業。醫療霧化片激光打孔機:已經取得行業領先水平,主要針對醫療霧化片進行激光鉆孔,同時可對加濕器、美容儀、玩具用霧化片激光打孔,廣泛適用產品有汽油、微孔篩,不銹鋼過濾網,濾清器等產品的微孔加工等。想要了解更多相關內容請致電;400-660-3335.


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