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激光打微孔技术介绍
来源: 激光打码机 时间:2024-01-29
在组件上切一个小孔是很常见的。然而,如果需要在硬质合金等硬质材料上钻出大量直径为0.1毫米至几微米的小孔,用普通加工刀具可能不太容易做到。虽然可以做到,但是处理成本会非常高。高的。现有的加工技术使用激光,使用每分钟数万或数十万转的高速旋转小钻头在材料上钻出微孔。这种方法一般只能处理直径大于0.25毫米的小孔。在当今的工业生产中,常常需要加工直径小于此的孔。例如,在电子工业生产中,多层印刷电路板的生产需要在板上钻出数千个直径约为0.1至0.3毫米的小孔。
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        显然,利用刚才提到的硼进行加工会遇到较大的困难,加工质量不易保证,加工成本也不低。早在 20 世纪 60 年代,科学家就在实验室中使用激光在钢板上钻出微小的孔。经过近30年的改进和发展,现在使用激光在材料上钻微小孔已经很容易,而且加工质量好。冲孔规则,无毛刺。钻孔速度非常高,大约千分之一秒就能钻一个孔。
激光在材料上打小孔的原理很简单(皮革雕刻打孔机),方法也不复杂。激光具有非常好的相干性,可以使用类似于用于钻孔的“微型钻头”的光学系统聚焦到直径非常小(小于1微米)的亮点。其次,激光的亮度非常高,聚焦焦点处的激光能量密度(每平方厘米面积的平均能量)就会非常高。典型的激光输出产生的能量可高达 109 焦耳/平方厘米,足以熔化和蒸发材料,在材料上留下一个看起来像用钻头钻出的小孔。
如何用好激光“钻头”,激光研究人员也做了大量的研究工作。他们发现,通过使用每个光脉冲第二个(通常称为高重复率激光脉冲)作为“钻孔”,钻孔的质量优于每秒使用单个光脉冲或一对光脉冲的钻孔质量。第二。好洞。其原理大致是这样的:每秒用一个光脉冲或几个脉冲钻孔时,每个光脉冲所需的激光能量比较高,因此可以将材料加热至熔化后才能钻孔。然而,熔融物质并不能完全汽化,而是加热并汽化其附近的物质。因此,冲孔的形状和尺寸不规则。如果使用高重复率激光器发射的光脉冲,每个光脉冲的平均能量不是很高,但是由于光脉冲的宽度很窄,所以功率水平并不低。因此,每个激光脉冲不会在材料上形成太多熔融材料,而是主要将其汽化。由于当孔附近的材料被加热时几乎没有熔化,因此不会出现单脉冲钻孔中遇到的问题。冲孔的形状和大小更加规则。

为了使打出的孔质量高,还必须注意激光焦点位置的选择。选择焦点位置的原则大致如下:对于较厚的材料,激光束的焦点位置必须位于工件内部;对于较厚的材料,激光束的焦点位置必须位于工件内部。如果材料比较薄,则激光束的焦点位置应置于工件表面上方。这种布置将使冲孔上下尺寸大致相同,并且不会出现“桶形”孔。

激光打微孔

当利用激光在材料上钻孔时,所钻出的孔的质量不仅非常好,特别是在钻大量相同的小孔时,还可以保证许多小孔的尺寸和形状一致。 ,钻孔速度高,生产效率高。 。除了电子工业生产中使用激光钻微孔外,许多其他工业生产部门也因此使用它。比如普通香烟过滤嘴上的小孔、雾化器阀门上的小孔也是用激光处理的。喷雾罐和瓶颈上都有一个孔,用于控制压缩物质(如除臭剂、油或其他液体)的流动。阀门的性能由注射器上的这个小孔决定。这个小孔的直径为10微米到40微米。使用其他机械加工方法就没那么容易了。采用激光加工可以保证质量,每小时可钻40000个小孔。

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