新型激光主領(lǐng)微加工潮流
來自電子、醫(yī)療、航空及其他行業(yè)的技術(shù)需求正推動微加工實現(xiàn)更低、更精密的公差。激光技術(shù)的應(yīng)用滿足了幾何尺寸?
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這方面一個實例是電子行業(yè)電路路徑 — 尺寸必須為10μm,公差為1μm—的加工。該過程必須快速執(zhí)行,并且要控制好切深,從而不影響電路路徑下面的基質(zhì)。
圖中溝槽為5μm深,15μm寬。它是在不銹鋼中切割的,是高
頻、短脈沖激光微加工能力的一種證明。一種新近推出的短脈沖激光在大量材料的微細特征加工中得到了人們認可。該激光被稱作Staccato,由位于密蘇里州O'Fallen的RPMC激光公司制造。
對于微加工應(yīng)用,該激光裝置的基本波長為1μm。它可以在峰值功率高達38 兆瓦的情況下產(chǎn)生長為13微微秒、衍射得到限制的脈沖,該公司稱,該功率遠遠高于大多數(shù)普通工業(yè)激光器的功率。該激光機的單個脈沖可以去除薄至1 nm、厚至1 μm的材料,依據(jù)所切割的材料而定。
這種新型激光器的技術(shù)優(yōu)點是可以在100 kHz—即每秒100,000個脈沖—下產(chǎn)生峰值功率。這樣就大大提高了可以去除的材料量。
一種新近推出的短脈沖激光在大量材料的微細特征加工中得到了人們認可。該激光被稱作Staccato,由位于密蘇里州O'Fallen的RPMC激光公司制造。
對于微加工應(yīng)用,該激光裝置的基本波長為1μm。它可以在峰值功率高達38 兆瓦的情況下產(chǎn)生長為13微微秒、衍射得到限制的脈沖,該公司稱,該功率遠遠高于大多數(shù)普通工業(yè)激光器的功率。該激光機的單個脈沖可以去除薄至1 nm、厚至1 μm的材料,依據(jù)所切割的材料而定。
這種新型激光器的技術(shù)優(yōu)點是可以在100 kHz — 即每秒100,000個脈沖 — 下產(chǎn)生峰值功率。這樣就大大提高了可以去除的材料量。
由于其脈沖短,頻率又很快,因此減少或消除了通常與長頻率激光脈沖有關(guān)的“熱影響區(qū)”。在Staccato的超高頻率下,材料從切割區(qū)吹走,從而沒有時間在工件表面重新鑄造。因此,可以以相對較高的生產(chǎn)率產(chǎn)生比較平滑而精確的切割。
這種新激光系統(tǒng)是設(shè)計用于在車間環(huán)境使用的。它不是一臺實驗室機床。在制造、車間環(huán)境中它可以很好地工作。
該微觀照片顯示了采用穿孔法在鋼材中進行噴絲嘴切割的細節(jié)情況。被
切割材料厚度480μm。激光切割面平滑而精確,即使在如此高的放大倍數(shù)
下也如此,并且沒有顯示出任何受熱影響區(qū)的痕跡。該激光機設(shè)計用于擴充普通激光加工范圍。它不是設(shè)計用于取代普通激光機的,但是卻給制造者們提供了一種新的工具,可以進行普通激光技術(shù)當前無法完成的切割。
Staccato短脈沖激光機很適合微加工。而微加工在制造領(lǐng)域則正擁有越來越多的契機。