高速激光微加工通常需要旋轉(zhuǎn)激光束以切割和加工超過激光束直徑的孔,,該工藝一般通過高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鏡實(shí)現(xiàn),。
轉(zhuǎn)鏡使用旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)以入射激光束為軸的通過平面透鏡旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)反射激光束切割加工的目的,,通過調(diào)整平面透鏡與入射激光束的角度即可實(shí)現(xiàn)不同孔徑加工的目的,。
該種加工方式的結(jié)構(gòu)和原理較為簡(jiǎn)單,,且激光的能量損失小,具有一定的加工優(yōu)勢(shì),。
但是由于在加工時(shí),,反射激光束不是以直角射入工件,而是有一定的傾斜角,,因此加工后的孔徑內(nèi)表面為錐形面而非直孔,,因此難以滿足實(shí)際需求,因此需要對(duì)其進(jìn)行一定的優(yōu)化,。
也可以通過使用楔形棱鏡的方式代替平面鏡,,對(duì)入射激光束進(jìn)行反射,,該工藝可以一定程度上改善錐形孔問題,,但并不能避免。
因此,,在新階段,,也有人應(yīng)用旋轉(zhuǎn)組合棱鏡進(jìn)行改進(jìn)。這種結(jié)構(gòu)是通過將兩個(gè)楔形棱鏡以斜面平行放置的方式對(duì)入射激光以軸線進(jìn)行反射,,該結(jié)構(gòu)可以將激光束以直角射入加工件,,因此避免了錐形孔的問題。
高速激光微加工技術(shù)原理
高速激光微加工是利用激光的高溫特性對(duì)物質(zhì)進(jìn)行加工的一種技術(shù),,可以進(jìn)行切割,、焊接、打孔,、表面微加工等工藝,。
作為現(xiàn)代高端加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,可以有效提高加工的質(zhì)量、精度,、自動(dòng)化程度,,并且可以減少污染、 節(jié)約材料損耗,、降低勞動(dòng)力消耗以及降低加工成本,。
由于高速激光微加工技術(shù)易于使用,具有能量密度高,、加工對(duì)象范圍廣的特點(diǎn),,因此已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)普及應(yīng)用。
在高速激光微加工過程中需要通過激光束與材質(zhì)表明的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完成加工工藝,。在激光加工中,,照射高能量密度的激光束的目的是使材料熔化,從而防止氣化,、切斷和焊接等問題,。
開始的激光加工主要用于低功率微焊接,具體的焦點(diǎn)是高強(qiáng)度的激光輸出,,使用激光透鏡進(jìn)行聚焦,,氣溫可達(dá) 100000 攝氏度,任何材料都可以熔化并立即蒸發(fā),,達(dá)到開孔和切割的目的,,激光加工技術(shù)通常用于焊接材料以達(dá)到產(chǎn)生光能的熱效應(yīng)。
高速激光微加工技術(shù)特點(diǎn)
高速激光加工技術(shù)使我們的生活變得非常美好,,與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比具有太多優(yōu)勢(shì)?,F(xiàn)在已被廣泛使用,并且很容易適應(yīng)新產(chǎn)品,,已經(jīng)成為社會(huì)的主流加工技術(shù)之一,。
如今,越來越多的企業(yè)開始采用高速激光微加工技術(shù),,因?yàn)樗w了光學(xué),、機(jī)械、電子,、材料和其他學(xué)科,。
高速激光微加工技術(shù)的工作環(huán)境非常簡(jiǎn)單,適應(yīng)性非常高只需激光器可以正常工作即可應(yīng)用,,不需要其他設(shè)備和材料即可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)加工的目標(biāo),,而且自動(dòng)化程度高,人工干預(yù)要求低,,可以在計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用與數(shù)控加工領(lǐng)域,,非常方便。
主要有如下特點(diǎn):
(1)高速激光微加工效率高:由于激光束的能量密度非常高且熱影響區(qū)很小,,因此加工效率非常高,,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類材料進(jìn)行加工的目的。
?。?)無須機(jī)械接觸:使用高速激光微加工,,不需要直接接觸被加工材料,且無須機(jī)械作用,,因此可以有效提高材料的利用率,,降低材料損耗,也因此,,導(dǎo)致的加工廢物較少,, 污染降低,對(duì)環(huán)境的影響低,。
?。?)激光直寫:激光直寫技術(shù)可以克服傳統(tǒng)加工模板的局限性,并且可以基于加成法和減成法以統(tǒng)一的方式完成加工,。高速激光微加工技術(shù)的技術(shù)集成度非常高,,特別適合小尺寸集成電路的生產(chǎn)、批量和快速試生產(chǎn)的要求,。
?。?)激光技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的結(jié)合:通過將高速激光微加工技術(shù)與集成的計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)相結(jié)合,可以確保加工更加準(zhǔn)確,,還可以確保高速激光微加工技術(shù)易于導(dǎo)向和 聚焦,,從而使用戶可以頻繁地更改不同的加工方式以適應(yīng)加工要求。
解決激光加工領(lǐng)域中相關(guān)問題的儀器
高功率激光在切割,、焊接,、表面熔覆與合金化、表面熱處理,、新材料制備等方面得到了廣泛應(yīng)用,,其光束特性是影響激光加工質(zhì)量重要的因素之一。由于激光能在工件上發(fā)射精確的功率密度,,大多數(shù)高功率焊接和切割激光器都利用了激光的這種精密性。為了保證使用過程中精度的持續(xù)性,,監(jiān)控激光的性能非常重要,。
基于CCD/CMOS相機(jī)法研發(fā)的光束質(zhì)量分析儀,體積小,,使用便捷,,不會(huì)與激光器接觸,不會(huì)改變激光光路,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,。
可以直接顯示激光光束橫截面光強(qiáng)圖像,,ROI跟隨,質(zhì)心位置,,光斑大小,,三維顯示等。USB3.0接口,,數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定,,實(shí)時(shí)檢測(cè),分析光斑,,能夠有效地評(píng)價(jià)激光光束質(zhì)量,,診斷激光器狀態(tài),可以替代進(jìn)口產(chǎn)品,。
這款產(chǎn)品上市以來,,產(chǎn)品質(zhì)量和功能已得到多家企業(yè)認(rèn)可。