皮秒激光作為一種新型的能量源,具有皮秒級超短脈寬、重復(fù)頻率可調(diào)、脈沖能量高等特點(diǎn),有望實(shí)現(xiàn)在金屬表面實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的膜移除效果。紅外皮秒激光器通常會提供更大的輸出功率,從而在無熱影響區(qū)的前提下帶來更高的處理速度。
引 言:
隨 著大功率激光器技術(shù)的發(fā)展,激光與材料相互作用研究的深入,激光加工已經(jīng)成為加工領(lǐng)域中的一種常用技術(shù)。近年來,皮秒激光器在各種材料的微加工中獲得越來 越多的應(yīng)用。微加工通常針對的是微米級別的加工需求,如金屬表面處理,同時(shí)還要避免對周邊材料造成熱損傷。微加工的目的就是獲得精細(xì)、干凈的切口,而且熱 影響區(qū)(HAZ)最小。皮秒脈沖激光器的脈沖寬度之短、足以避免能量發(fā)生熱擴(kuò)散并達(dá)到這些消融臨界過程所需要的峰值能量密度,因此在該加工應(yīng)用領(lǐng)域具有眾多優(yōu)勢。SPARK LASERS 紅外皮秒激光器基于其超短脈沖、高功率、高脈沖能量等優(yōu)勢,在材料微加工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
1. 議題
可行性實(shí)驗(yàn)的主要目的是使用皮秒激光器通過絕緣膜(陶瓷)清晰劃線,顯示不銹鋼的一些規(guī)格:
干凈、選擇性清除
膜涂層無熱影響區(qū)域
激光對不銹鋼無損傷
我們需要實(shí)現(xiàn)膜上凹槽不同寬度(50、200和1000um)。以最好的工藝參數(shù),我們處理特定的包含3個(gè)凹槽的刻線模式,長度100mm;相鄰間隔6mm、依次翻倍即12mm、24mm。3個(gè)凹槽組成的每組之間間隔為10 mm。
1. 技術(shù)選擇
如下為選用的激光器的主要特點(diǎn):
1. 可行性試驗(yàn)
為了確定最好的加工窗口用于不銹鋼上膜的移除,我們改變不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)如下:
ü 脈沖能量
ü 平均功率
ü 重復(fù)頻率
ü 掃描速度
ü 迭代次數(shù)
使用低重復(fù)頻率(25 kHz)減少基質(zhì)上的熱積累,因此可獲得更好質(zhì)量的凹槽(無熱影響區(qū)、毛糙…….)
4. 度量
陶瓷樣品
50 um槽寬:
200 um槽寬:
1000 um槽寬:
最終的實(shí)物圖:
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