激光打孔工藝可分為長脈沖(ms級)和短脈沖(ns、ps、fs級)激光工藝,注意脈沖寬度是個時間單位,不是長度單位,其中ps皮秒激光和fs飛秒激光也被行業(yè)內(nèi)叫做超快激光。兩種工藝相比各有優(yōu)缺點,同樣是氣化材料加工小孔,前者因為其單個脈沖照射時間更長,能提供更多能量快速去除材料,相當(dāng)于大刀闊斧效率高;后者能量細(xì)小峰值功率高,可瞬間氣化微量材料,素有冷加工的美譽(yù),相當(dāng)于小刀精啄,幾乎沒有重熔層,表面質(zhì)量更好,專業(yè)一點講就是超快激光由于脈沖持續(xù)時間遠(yuǎn)小于材料中受激電子通過轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化等形式的能量釋放時間,只需考慮電子吸收入射光子的激發(fā)和儲能過程,加上高達(dá)TW(10^12W)級的峰值功率,能量在只有幾個納米厚度內(nèi)迅速聚集,瞬間產(chǎn)生的超高電子溫度值遠(yuǎn)超材料汽化溫度,材料直接從固態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài),在表面形成高密度、超熱、高壓的等離子體狀態(tài),實現(xiàn)非熱熔性加工。超快飛秒激光切割機(jī)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。韓國技術(shù)飛秒激光真空板

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(jī)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(qiáng)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(qiáng)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。上海超快飛秒激光超精細(xì)即使飛秒激光鉆的孔在經(jīng)過強(qiáng)度/硬度或熱處理的產(chǎn)品中也可以實現(xiàn)一定質(zhì)量的孔。

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,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間,將金屬納米棒完全融化為金屬納米點。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。
飛秒激光加工技術(shù)是一種利用超短脈沖激光(脈沖寬度為飛秒級,1飛秒=10?1?秒)進(jìn)行材料加工的先進(jìn)技術(shù),因其高精度、無熱效應(yīng)和多材料適用性,成為現(xiàn)代制造業(yè)的有用工具。飛秒激光以其極短的脈沖時間和超高峰值功率,能夠在材料表面實現(xiàn)“冷加工”,廣泛應(yīng)用于微納加工、醫(yī)療器械制造、航空航天和電子工業(yè)等領(lǐng)域。飛秒激光加工的主要優(yōu)勢在于其非熱效應(yīng)的特性。傳統(tǒng)激光加工因熱擴(kuò)散易導(dǎo)致材料變形或燒傷,而飛秒激光的超短脈沖能在材料吸收能量前完成切割或雕刻,避免熱影響區(qū)(HAZ),從而實現(xiàn)亞微米級精度。這種特性特別適合加工高精度器件,如半導(dǎo)體芯片、微流控芯片和光學(xué)元件。此外,飛秒激光對金屬、陶瓷、玻璃、聚合物等多種材料均有出色適應(yīng)性,極大拓寬了應(yīng)用范圍。在實際應(yīng)用中,飛秒激光加工展現(xiàn)了很好的靈活性。例如,在醫(yī)療領(lǐng)域,它可用于制造高精度的植入式醫(yī)療器械,如心臟支架;在電子行業(yè),可用于切割超薄玻璃屏幕或加工柔性電路板;在科研領(lǐng)域,則用于微納結(jié)構(gòu)的制造,如光子晶體和微透鏡陣列。其加工過程高效、清潔,無需復(fù)雜的前后處理,明顯提升生產(chǎn)效率。有別于連續(xù)波激光,飛秒激光屬于脈沖激光,因次會使用中心波長來描述它的激光光頻率。

現(xiàn)在常見的噴油器微孔加工方法首要包括機(jī)械鉆孔、電火花加工、飛秒激光加工三種。機(jī)械鉆孔本錢高,因為鉆小孔的刀具價格昂貴,加工過程中易磨損且刀具有斷裂風(fēng)險,直接影響微孔加工的一致性和產(chǎn)品良率,且耗材本錢高。電火花加工雖然在尺度上比機(jī)械鉆孔稍靈敏,但加工功率較低,表面粗糙度不行志向,尤其是加工表面會存在重熔層,一同咱們還必須考慮到電極本錢以及工藝的穩(wěn)定性。而飛秒激光因為在加工過程中不產(chǎn)生熱量,加工出的微孔沒有重熔層、毛刺,可以獲得更明晰的銳邊和更優(yōu)異的表面質(zhì)量,然后延長噴嘴壽數(shù)。飛秒激光微孔加工值得一提的是,大家對于激光加工并不陌生。那么,飛秒激光與我們常聽到的納秒激光、皮秒激光有什么區(qū)別呢?我們先來搞清楚時間單位換算:1fs(飛秒)等于十的負(fù)十五次方秒搞清楚了時間單位,我們就知道了飛秒激光是一種極其超短脈沖的激光加工,所以只有它才能真正勝任高精密加工?,F(xiàn)今,隨著國內(nèi)外汽車行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步升級,對于噴油器廠商及其OEM的挑戰(zhàn)也越來越大,傳統(tǒng)加工的圓孔已經(jīng)無法滿足客戶的需求,生產(chǎn)商不斷尋求并開發(fā)特殊而新穎的噴孔形狀來試圖達(dá)到要求,飛秒激光加工的靈活性及優(yōu)勢就愈發(fā)明顯。超快激光可以使材料發(fā)生多光子吸收,可以突破光學(xué)衍射極限進(jìn)行加工。上海韓國技術(shù)飛秒激光微孔
飛秒激光鉆孔技術(shù)可被運用于核聚變上,核聚變中的點火靶球具有充氣微孔,需求高精度及數(shù)量多來控制精確度。韓國技術(shù)飛秒激光真空板
我們的超快激光微加工平臺,只需簡單裝夾即可滿足對于單個噴油嘴上多個不同尺寸噴孔的需求。設(shè)計人員可以輕松改變各個孔的直徑來微調(diào)每個噴孔所產(chǎn)生的噴霧。擺脫了鉆孔和電火花加工等方法的工藝束縛,從而快速制作噴油器設(shè)計原型并測試新的燃燒方案。全球?qū)I(yè)GDI噴油嘴廠商多年前就已經(jīng)開始采用飛秒激光加工的這一先進(jìn)制造方案,并通過多次檢測證明通過此方案生產(chǎn)的噴油嘴流量誤差可以控制在1%以內(nèi)。相較其他加工技術(shù)流量誤差在3%以上,飛秒激光技術(shù)所帶來的穩(wěn)定性優(yōu)勢尤為明顯。市面上已經(jīng)出現(xiàn)此類的批量生產(chǎn)機(jī)型,微孔檢測+激光鉆噴孔或機(jī)械鉆盲孔+激光鉆噴孔是該機(jī)型的兩款衍生機(jī)型,滿足客戶的各種工藝需求,是專為GDI大批量生產(chǎn)提供的全自動化的交鑰匙解決方案。目前,這些超快激光微孔加工解決方案正在世界各地的工廠工作,協(xié)助汽車制造商生產(chǎn)出高效的噴油器,提高發(fā)動機(jī)性能,并滿足管理機(jī)構(gòu)嚴(yán)格的排放要求。韓國技術(shù)飛秒激光真空板