任何加工工藝的目標(biāo)都在于以最經(jīng)濟(jì)的方式、在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到所希望的高品質(zhì)效果。與切、銑、鉆等常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)相比,激光加工可以實(shí)現(xiàn)局部、高質(zhì)量的精準(zhǔn)加工。正確選擇激光器,可以實(shí)現(xiàn)高收益、高產(chǎn)出和經(jīng)濟(jì)的加工過程。
移動(dòng)設(shè)備制造是大量使用激光器的一個(gè)重要行業(yè)。生產(chǎn)更小型、更快速、更輕質(zhì)并且成本更低的移動(dòng)設(shè)備,需要能滿足這一挑戰(zhàn)的激光微加工工藝。其它行業(yè),如醫(yī)療設(shè)備制造、清潔能源、汽車和航空航天等產(chǎn)業(yè),也不同程度地采用了激光加工技術(shù)。
自20世紀(jì)60年代中后期激光鎖模技術(shù)發(fā)明以來,人們就可以從激光器中獲得皮秒(10-12s)及飛秒(10-15s)量級(jí)脈沖輸出。從此激光脈沖進(jìn)入了超短脈沖的時(shí)代。這兩者有很多的共性但又有不少差異。對(duì)于飛秒脈沖Femtosecond-Pulse來說鎖模幾乎是唯一的實(shí)現(xiàn)手段,但對(duì)于皮秒脈沖特別是10 ps量級(jí)的脈沖,可以通過增益開關(guān)技術(shù)直接從半導(dǎo)體激光器中獲得。因此相對(duì)來說皮秒激光器成本更低開云體育APP入口JYEE.CC這是由于皮秒激光器輸出的光束質(zhì)量優(yōu)異,可以很容易聚焦,獲得的光斑直徑達(dá)微米量級(jí),能量密度非常高,作用在材料表面時(shí)幾乎可以將所有材料完全電離,即皮秒激光與物質(zhì)的相互作用是多光子吸收的非線性電離過程,繼而快速氣化蒸發(fā),從而完成切割、打孔、刻蝕等加工。
在所有這些領(lǐng)域,飛秒激光器已經(jīng)成為易于使用、超可靠的按鍵式工具。飛秒激光器能夠深度集成到面向顯示屏和半導(dǎo)體行業(yè),必須保證全天候運(yùn)行的諸多應(yīng)用領(lǐng)域的生產(chǎn)工具和機(jī)器中。這些激光器還廣泛用于醫(yī)療器械制造中的精密切割,例如下一代冠狀動(dòng)脈支架。
然而對(duì)于薄金屬、透明材料和熱敏材料,皮秒和飛秒激光器則可提供加工質(zhì)量優(yōu)勢(shì),在要求最佳加工質(zhì)量的情況下,皮秒或飛秒激光器將是微加工的理想之選。新型大功率工業(yè)級(jí)皮秒和飛秒激光器,能提供更高的生產(chǎn)能力,以及更高的質(zhì)量和更低的單位成本。
展望未來,將會(huì)看到納秒、皮秒和飛秒激光器性價(jià)比的持續(xù)進(jìn)步。這些進(jìn)步,將推動(dòng)采用各種脈沖寬度的激光器在精密制造業(yè)的飛速應(yīng)用。每種激光器憑借其在加工質(zhì)量、生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì),將分別在特定材料類型和應(yīng)用中大顯身手。
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