氮化硅(Si?N?)是一種非常堅硬、耐高溫和化學(xué)穩(wěn)定的陶瓷材料,廣泛應(yīng)用于高溫環(huán)境中的機械零件、刀具和半導(dǎo)體工業(yè)中。氮化硅具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì),使其在工程領(lǐng)域中備受青睞。然而,由于其高硬度和脆性,傳統(tǒng)的加工方法往往會導(dǎo)致較大的切削力和熱應(yīng)力,可能會損傷工件或?qū)е鹿ぜ?。在這種情況下,飛秒激光技術(shù)成為了一種備受關(guān)注的氮化硅加工方法。飛秒激光切割和打孔是一種高精度、低熱影響的加工方法,適用于氮化硅等高硬度材料。這種方法利用飛秒激光器產(chǎn)生的極短脈沖激光束,使得材料在極短的時間內(nèi)被加熱至高溫,從而實現(xiàn)切割或打孔。飛秒激光可以加工所有材料(金屬、半導(dǎo)體、玻璃和陶瓷),包括透明材料,因此也可用于鉆孔、開槽和切割。北京微米級飛秒激光微孔

目前用于眼科屈光診療的全飛秒激光應(yīng)該是飛秒技術(shù)在醫(yī)療中應(yīng)用的成熟的設(shè)備之一。還有擴張器、內(nèi)窺鏡和導(dǎo)管等的加工等等。還有在醫(yī)學(xué)診療方面,與長脈沖激光相比,飛秒激光能量高度集中,作用期間幾乎沒有熱量傳輸效應(yīng),因此也不會引起周圍環(huán)境溫度的上升,這在激光手術(shù)醫(yī)療應(yīng)用方面非常重要。數(shù)度的溫度上升一方面會在瞬間變成壓力波傳到神經(jīng)細胞產(chǎn)生痛感,另一方面可能會對生物體組織造成致命傷害。因此,飛秒激光可以實現(xiàn)無痛和無損傷的安全診療。北京微米級飛秒激光MLCC輪刀使用YAG激光器的脈沖持續(xù)時間較長,為 ~20ns(1ns=10-9s),會導(dǎo)致熱影響區(qū)和激光處理區(qū)域周圍出現(xiàn)裂紋。

隨著科技的不斷進步和應(yīng)用需求的不斷增長,飛秒激光打沉頭孔技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展。未來發(fā)展方向包括:進一步提高加工精度和效率;研究和開發(fā)新型的飛秒激光器和控制技術(shù);拓展飛秒激光在更多領(lǐng)域的應(yīng)用;加強與其他先進技術(shù)的結(jié)合,如機器人技術(shù)、自動化技術(shù)等,實現(xiàn)更高效、智能的加工生產(chǎn)。飛秒激光微孔成型設(shè)備在鉬片上打沉頭孔的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用需求的不斷增長,相信這一技術(shù)將會在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用和發(fā)展。
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)域的進一步探索。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。

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。飛秒激光加工技術(shù)可對PCD、PCBN、陶瓷、硬質(zhì)合金、不銹鋼、熱處理鋼、鉬等各種材質(zhì)的產(chǎn)品進行細孔加工。廣東高精度飛秒激光精密制造
激光鉆孔是一種非接觸式孔加工工藝,使用高度集中的光束在從金屬到非金屬和聚合物等各種材料上鉆孔。北京微米級飛秒激光微孔
飛秒激光技術(shù)在航空發(fā)動機制造上的應(yīng)用:長久以來,我國發(fā)動機制造技術(shù)始終是制約航空航天事業(yè)發(fā)展的瓶頸,產(chǎn)品的質(zhì)量不過關(guān)來自兩方面:一是材料技術(shù);二是材料加工技術(shù)。飛秒激光鉆孔恰恰解決了這個難題!在航空航天領(lǐng)域,燃氣渦輪是發(fā)動機的三大關(guān)鍵部件之一,其性能直接決定了發(fā)動機的好壞。然而航空發(fā)動機的渦輪葉片工作溫度至少為1400攝氏度,因此必須對高溫部件,尤其是葉片必須使用精確的冷卻技術(shù)。葉片冷卻一般通過大量不同直徑的氣膜孔來實現(xiàn),孔徑約為100~700微米,且空間分布復(fù)雜,多為斜孔,角度為15°到90°不等,為了提高冷卻效率,開孔形狀往往成扇形或者矩形,這給加工帶來極大的難度。目前主流的方法是高速電火花,但工具電極制造極為困難,加工好的部件易磨損,加工速度慢,排除孔內(nèi)的加工屑比較困難,不易散熱,根本不適合大批量生產(chǎn)。此外,現(xiàn)代發(fā)動機葉片表面通常要覆蓋一層熱障涂層、一般是陶瓷材料,采用傳統(tǒng)電火花無法加工,是未來先進發(fā)動機制造的關(guān)鍵技術(shù)。隨著未來發(fā)動機葉片材料逐漸走向非金屬化,電火花加工更不靠譜,而飛秒激光加工具有材料適應(yīng)廣、定位精度高、無機械變形、無直接接觸等各種優(yōu)點,非常適合加工微型孔。北京微米級飛秒激光微孔