首页  技术文章  亚纳秒激光器在工业加工的优势

亚纳秒激光器在工业加工的优势

发布时间:2020-05-27 14:11:21 浏览量:34


激光技术是二十世纪自然科学的一大重要发明,随着1960年由美国科学家梅曼发明的第一台三能级红宝石激光器,人类第一次获得了

具有非常良好的相干性的光源,随着近四五十年激光技术的发展,激光器的种类,激光器的能量有了爆发性的增长,激光被越来越多的

应用在通讯,工业,国防,医疗,农业等各个方面。


激光加工作为传统材料加工方式的一种补充方式,在材料加工领域逐步发展成熟起来,那么我们先来了解一下激光加工的原理以及激光

加工与传统加工方式有哪些不同。激光与物质的相互作用是激光加工的物理基础。因为激光必须被材料吸收并转化,才能用不同波长不

同功率密度或者不同能量密度的激光进行不同的加工。激光与物质的相互作用涉及到激光物理,原子与分子物理,等离子体物理,固体

与半导体物理,材料科学等广泛的学科领域,当激光作用到材料上时,电磁能先转化为电子激发能,然后再转化为热能,化学能和机械

能。因此加工过程中,材料的被加工区域将发生各种变化,这些变化主要体现在材料的升温,融化,汽化,产生等离子体云等。


在对玻璃,陶瓷,以及薄金属的加工方面,脉冲激光有着非常明显的优势,随着脉冲激光器技术的成熟,各种不同的脉冲激光器被大量

的使用在材料的微加工领域,,一般而言,激光器的脉宽越短,加工效果越好,加工缺陷或者毛刺都会越少,但是激光器的脉宽越短,

激光器的价格都会成倍的增加,所以要根据具体需求和应用选择合适的脉冲激光器。目前大规模使用的脉冲激光器一般都是纳秒级别的

固体或者光纤激光器。下图是使用普通常见的纳秒激光器和亚纳秒激光器加工同种材料的对比。



我们可以看出在切割陶瓷材料上,亚纳秒激光器的切割边界会更窄,边界痕迹会更加的不明显。而1064nm波长的亚纳秒激光器在塑

料,薄金属等硬脆材质的加工上,也有非常好的效果,比如在使用Brightsolution的sol系列亚纳秒激光器搭配日本GEOMATEC的扩束

镜和平场聚焦镜(F-thete镜)scanlab的振镜系统,使用如下图所示的高工光路在金属表面进行加工。



我们可以看到在不同的扫描速度和激光器不同的重复频率下,在金属表面可以呈现出不同的颜色,在金属材料加工方面就有了更多的选择。


在加工塑料或同等类型的材质时,我们可以实时的改变激光器的单脉冲能量来改变材料表面的热反应程度,从而可以在材料表面进行不

同灰度的加工。 

对于一些玻璃类型的透明材料来说,一般通常会使用532nm的绿光激光器进行加工,在使用普通的纳秒激光器进行玻璃材质的切割和

划线时一般会遇到加工边缘毛刺较大,崩边现象比较明显,而采用亚纳秒激光器就会很好的抑制这种现象(加工效果如下图所示) 



而在对于玻璃的表面雕刻和玻璃的3D内雕方面亚纳秒激光器有着更加完美的表现,因为崩边效果的减弱,亚纳秒激光器在玻璃雕刻上

可以更加完美的体现图案的细节,根据实测数据,使用Brightsolution wedge 系列532波长的亚纳秒激光器在进行玻璃内雕的时候,

激光焦点附近的爆点直径都小于50微米,极大的提高了材料的加工精度,效果要远好于普通的纳秒激光器。 



上述可以看到,亚纳秒激光器和纳秒激光器仅仅一个字的差别,但在实际的工业加工上,亚纳秒激光器却可以极大的提升加工效果,而

且成本仅仅比普通的纳秒激光器提升了很小的一部分,成本远远不及动辄要及时上百万的皮秒和飞秒激光器,所以在工业加工领域亚纳

秒激光器是一个非常好的选择。


您可以通过我们的官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。