飛秒激光作用于金屬和非金屬加工時(shí)原理完全不同,金屬表面存在大量的自由電子,當(dāng)激光照射金屬表面時(shí),自由電子會(huì)瞬間被加熱,數(shù)十飛秒內(nèi)讓電子電子發(fā)生碰撞,自由電子將能量傳道給晶格,形成開(kāi)孔。但由于自由電子碰撞的能量要比離子小的多,所以傳導(dǎo)能量需要較長(zhǎng)時(shí)間,但目前該難題已被我國(guó)科學(xué)家攻克。在飛秒激光作用于非金屬材料時(shí),由于材料表面自由電子較少,激光照射時(shí)先要使得材料表面電離,進(jìn)而產(chǎn)生自由電子,剩下的環(huán)節(jié)與金屬材料一致。飛秒激光加工微孔時(shí),在初級(jí)階段先形成一個(gè)小坑,隨著脈沖數(shù)量的增多,坑深度不斷增加,但隨著深度的增加,坑底的碎屑飛出的難度也越來(lái)越大,導(dǎo)致激光向底部傳播的能量越來(lái)越少,*終達(dá)到深度不可增加的飽和狀態(tài),即打完一個(gè)微孔。飛秒激光通過(guò)透鏡聚焦激光可獲得高激光強(qiáng)度,因此只能在焦點(diǎn)附近形成微結(jié)構(gòu)。北京韓國(guó)加工飛秒激光超細(xì)孔

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(diǎn)。飛秒激光加工應(yīng)用場(chǎng)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(biāo):在金屬、塑料、皮革等材料上進(jìn)行高清晰度標(biāo)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(cè)距:在測(cè)繪、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域用于距離測(cè)量。8.激光顯示:如激光電視、激光投影儀等。9.激光雷達(dá):在自動(dòng)駕駛、無(wú)人機(jī)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。北京韓國(guó)加工飛秒激光超細(xì)孔飛秒激光可以用于各種材料的微細(xì)加工,包括金屬、陶瓷、聚合物和復(fù)合材料等。

激光是作為繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后,人類的又一重大發(fā)明。激光是指原子受激輻射產(chǎn)生的光,具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性的特性。激光的良好性能使其在工業(yè)、通信、醫(yī)學(xué)、等領(lǐng)域具備較高的應(yīng)用高價(jià)值。飛秒激光精細(xì)微加工領(lǐng)域技術(shù)門檻高,涉足企業(yè)不多,公司競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)勁。激光行業(yè)中宏觀加工市場(chǎng)規(guī)模較大,參與競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)數(shù)量較多。激光精細(xì)微加工領(lǐng)域技術(shù)門檻較高,起步較晚,參與競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)數(shù)量較少。飛秒激光微加工是通過(guò)高光子能量或者高峰值功率和物質(zhì)發(fā)生相互作用,可以在很短的時(shí)間內(nèi)將物質(zhì)的分子健直接破壞從而改變局部材料的特性而實(shí)現(xiàn)加工目的。
飛秒激光鉆孔技術(shù)還可被運(yùn)用于核聚變上,核聚變中的點(diǎn)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(lái)飛秒激光鉆孔技術(shù)還被運(yùn)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(jī)、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(guò)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(dòng)我國(guó)對(duì)核能領(lǐng)域的進(jìn)一步探索。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(shí),工作時(shí)間短,精度高,加工速度快。

飛秒激光在誘導(dǎo)金屬微結(jié)構(gòu)加工應(yīng)用方面和精細(xì)加工方面的其他應(yīng)用如下:金屬納米顆粒加工自1993年HengleinA等人利用激光消融法制備金屬納米顆粒以來(lái),許多研究小組制備出高純度、力度分布均勻的金屬納米顆粒。LinkH等人進(jìn)一步控制飛秒激光的能流密度和照射時(shí)間,將金屬納米棒完全融化為金屬納米點(diǎn)。與其他激光脈沖相比,飛秒激光改變的金屬顆粒尺寸大小和特定形狀,使金屬納米顆粒特別是貴金屬(Au、Hg、Pt、Pd等)在催化、非線性光學(xué)、醫(yī)用材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。飛秒激光可用于微型器件制造、納米材料加工等方面;在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,飛秒激光可以用于眼科手術(shù),切割角膜組織。北京韓國(guó)加工飛秒激光超細(xì)孔
飛秒激光加工的脈沖寬度為飛秒級(jí)別,1飛秒為1秒的10的負(fù)十五次方,是通常意義的一千萬(wàn)億分之一秒。北京韓國(guó)加工飛秒激光超細(xì)孔
飛秒激光加工技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì):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(xì)加工領(lǐng)域。2.非熱加工:由于飛秒激光的脈沖時(shí)間極短,能量在材料內(nèi)部的沉積時(shí)間非常短,因此可以實(shí)現(xiàn)非熱加工,減少熱影響區(qū),避免熱損傷。3.材料適應(yīng)性廣: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(duì)材料的物理和化學(xué)性質(zhì)影響小。4.表面質(zhì)量高:飛秒激光加工后,工件表面光滑,無(wú)需后續(xù)處理即可達(dá)到較高的表面質(zhì)量。5.微細(xì)結(jié)構(gòu)加工:飛秒激光能夠加工微米甚至納米級(jí)別的精細(xì)結(jié)構(gòu),適用于高精度要求的微電子、光電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。6.自由形態(tài)加工:飛秒激光加工不受材料硬度和脆性的限制,可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀和自由形態(tài)的加工。7.高效率:飛秒激光加工速度快,適合批量生產(chǎn),且加工過(guò)程穩(wěn)定,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。8.環(huán)保:飛秒激光加工過(guò)程中不產(chǎn)生有害物質(zhì),是一種環(huán)境友好的加工方式。北京韓國(guó)加工飛秒激光超細(xì)孔