激光打孔

激光加工的主要应用领域之一

条目

激光打孔过程是激光和物质相互作用的热物理过程，它是由激光光束特性（包括激光的波长、脉冲宽度、光束发散角、聚焦状态等）和物质的诸多热物理特性决定的。

技术

激光打孔是最早达到实用化的激光加工技术，也是激光加工的主要应用领域之一。这一类的加工任务用常规机械加工方法很困难，有时甚至是不可能的，而用激光打孔则不难实现。激光束在空间和时间上高度集中，利用透镜聚焦，可以将光斑直径缩小到微米级从而获得105-1015W/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度几乎可以在任何材料实行激光打孔，而且与其它方法如机械钻孔、电火花加工等常规打孔手段相比，具有以下显着的优点:1)激光打孔速度快，效率高，经济效益好。由于激光打孔是利用功率密度为l07-109W/cm2的高能激光束对材料进行瞬时作用，作用时间只有10-3-10-5s,因此激光打孔速度非常快。将高效能激光器与高精度的机床及控制系统配合，通过微处理机进行程序控制，可以实现高效率打孔。在不同的工件上激光打孔与电火花打孔及机械钻孔相比，效率提高l0-1000倍。^[1]

参数应用

由于激光具有高能量，高聚焦等特性，激光打孔加工技术广泛应用于众多工业加工工艺中，使得硬度大、熔点高的材料越来越多容易加工。例如，在高熔点金属钼[mù]板上加工微米量级孔径；在硬质碳化钨上加工几十微米的小孔；在红、蓝宝石上加工几百微米的深孔以及金刚石拉丝模具、化学纤维的喷丝头等。利用激光在整个在空间和时间上高度集中的特点，经而易举地可将光斑直径缩小到微米级，从而获得100~1000W/cm2的激光功率密度。如此高的功率密度几乎可以在任何材料实行激光打孔。通常激光打孔机由五大部分组成：固体激光器、电气系统、光学系统，投影系统和三坐标移动工作台。五个组成部分相互配合从而完成打孔任务。