飛秒激光精細(xì)微加工將成為未來激光加工發(fā)展的重要方向。在中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級不斷深化的背景下,產(chǎn)品和零件加工逐漸趨向精密化、微型化,激光技術(shù)也不斷向高功率、窄脈寬、短波長方向發(fā)展,更高的功率可以提高加工速度,優(yōu)化加工效率。飛秒激光更窄的脈寬可以降低加工損傷,提升加工質(zhì)量。更短波長可以使加工產(chǎn)生更小光斑,提供較高的分辨率,提高加工精度。隨著超短脈沖激光器趨向更為成熟的工業(yè)應(yīng)用,精細(xì)激光微加工技術(shù)將開拓更為廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,成為諸多行業(yè)不可或缺的利器。相對于傳統(tǒng)激光加工設(shè)備,飛秒激光由于脈沖時間短,被加工物不會被加熱,適合加工30微米以下的高精度小孔。北京半導(dǎo)體飛秒激光陣列遮罩板
飛秒激光加工技術(shù)具有以下特點:高精度:飛秒激光加工具有極高的加工精度,能夠?qū)崿F(xiàn)微納米級別的加工。非接觸加工:激光加工是一種非接觸加工技術(shù),可以避免材料表面的污染和損傷。適用性廣:飛秒激光加工技術(shù)適用于多種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃等。靈活性:可以通過調(diào)整激光參數(shù)和加工路徑來實現(xiàn)對不同形狀和尺寸的加工。低熱影響區(qū):由于加工時間極短,熱影響區(qū)非常小,可以減少或避免材料的熱損傷。對于金屬纖維薄片的加工,飛秒激光微納加工技術(shù)可以實現(xiàn)精確的切割、微孔加工、表面微結(jié)構(gòu)刻蝕等。這種技術(shù)在微電子器件、光學(xué)器件、生物醫(yī)學(xué)器件等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。北京半導(dǎo)體飛秒激光真空板飛秒激光鉆孔技術(shù)還被運用到透明材料內(nèi)部的三維微孔加工中,這種制造技術(shù)將有利于制造光電傳感器設(shè)備。
秒激光在鉬片上打沉頭孔的應(yīng)用鉬片作為一種重要的工業(yè)材料,具有高熔點、高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱等優(yōu)良性能,廣泛應(yīng)用于電子、能源、航空航天等領(lǐng)域。在鉬片上打沉頭孔是鉬片加工中的一項重要技術(shù),傳統(tǒng)的加工方式存在加工效率低下、精度不高等問題。而飛秒激光技術(shù)在鉬片上打沉頭孔的應(yīng)用,則可以很好地解決這些問題。飛秒激光在鉬片上打沉頭孔的原理是利用飛秒激光的超快、超短、高能束的特點,在極短時間內(nèi)對鉬片進(jìn)行加工,形成所需的沉頭孔。加工過程中,飛秒激光的能量被精確地控制,避免了熱影響和熱損傷等問題,保證了加工質(zhì)量和精度。同時,飛秒激光加工速度極快,可以大幅提高加工效率。
飛秒激光加工作為一種高度精密的加工技術(shù),已經(jīng)在各種領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,包括微加工、光學(xué)元件制造、醫(yī)療器械、電子器件以及打印機壓電噴頭等微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工。特別是在打印機壓電噴頭的制造中,飛秒激光加工展現(xiàn)出了獨特的優(yōu)勢和應(yīng)用潛力。首先,飛秒激光微孔加工具有極高的精度和分辨率。飛秒激光的脈沖寬度極短,通常在飛秒(10^-15秒)級別,這使得它能夠在微觀尺度上實現(xiàn)精確的加工。對于打印機噴頭這樣的微細(xì)結(jié)構(gòu),尤其是噴孔、通道等微小部件,飛秒激光能夠?qū)崿F(xiàn)高度精密的加工,確保其尺寸和形狀的準(zhǔn)確性。其次,飛秒激光微孔加工具有較低的熱影響和材料損傷。由于飛秒激光脈沖極短,其能量傳遞給材料的時間極短,因此在加工過程中產(chǎn)生的熱影響非常有限。這可以避免或很大程度地減少材料周圍區(qū)域的熱變形和損傷,從而保證打印機噴頭微細(xì)結(jié)構(gòu)的形態(tài)和性能穩(wěn)定性。此外,飛秒激光微孔加工還具有材料適用性的特點。它可以加工各種類型的材料,包括金屬、塑料、玻璃、陶瓷等,而且對材料的硬度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等幾乎沒有特殊要求,這使得它在打印機噴頭的制造中能夠適用于不同材料的加工需求。飛秒激光適用于在各類金屬、非金屬、復(fù)合材料等多種材料上進(jìn)行盲孔/異型孔等結(jié)構(gòu)的可控錐度精細(xì)加工。
飛秒激光鉆孔技術(shù)還可被運用于核聚變上,核聚變中的點火靶球具有充氣微孔,只有微孔的數(shù)量多、精度高才能保證聚變反應(yīng)的控制精度,而飛秒激光加工技術(shù)恰好能滿足這一要求。近年來飛秒激光鉆孔技術(shù)還被運用到透明材料內(nèi)部的三維微孔加工中,這種制造技術(shù)將有利于制造飛機、坦克、艦艇上使用的光電傳感器設(shè)備。加工方法一般是通過液體輔助,在透明材料表面直接燒蝕成孔,讓液體將碎屑去除,這樣的方法可以達(dá)到更高的鉆孔深度。飛秒激光技術(shù)的發(fā)展能更好地推動我國對核能領(lǐng)域的進(jìn)一步探索。飛秒激光通過透鏡聚焦激光可獲得高激光強度,因此只能在焦點附近形成微結(jié)構(gòu)。廣東高精度飛秒激光超細(xì)孔
超快飛秒激光切割機適用于超薄金屬銅箔、鋁箔、不銹鋼箔、等材料微細(xì)精密加工,切割無變形、精度高。北京半導(dǎo)體飛秒激光陣列遮罩板
在5G趨勢下,由于高精度高密度的要求,PCB鉆孔技術(shù)將逐漸由機械鉆孔走向激光鉆孔技術(shù)。激光打孔,指激光經(jīng)聚焦后作為強熱源對材料進(jìn)行加熱,使激光作用區(qū)內(nèi)材料融化或氣化繼而蒸發(fā),而形成孔洞的激光加工過程。目前,PCB激光鉆孔技術(shù)主要分為紅外激光鉆孔技術(shù)和紫外激光鉆孔技術(shù)。1、紅外激光:主要采用YAG激光(波長為1.06μm),將材料表面的物質(zhì)加熱并使其汽化(蒸發(fā)),以除去材料。2、紫外激光:主要采用紫外激光(波長為355nm),高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵,使分子脫離物體。你知道嗎?皮秒激光甚至飛秒激光也將運用于PCB鉆孔。大眾熟知的是,皮秒激光用于美容;飛秒激光用于近視手術(shù)。所謂皮秒激光,指的是皮秒級別脈寬的激光(1皮秒是1秒的一萬億分之一秒)所謂飛秒激光,指的是飛秒級別脈寬的激光(1飛秒是1秒的一千萬億分之一)早期的激光加工特點是長脈沖寬度和低激光強度,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。而皮秒激光和飛秒激光具有脈寬超短、瞬時功率超高、聚焦區(qū)域超小的特點,特別適用于電路板的精密加工。北京半導(dǎo)體飛秒激光陣列遮罩板