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皮秒激光切割機(jī)與納秒激光切割機(jī)的區(qū)別

發(fā)布時(shí)間:2019-03-26 來源:元祿光電

近年來,隨著工業(yè)技術(shù)需求的不斷提升,對(duì)加工工具的要求不斷越來越高,微精密激光切割工具的發(fā)展方向也在向著市場需求靠近,朝著超快激光領(lǐng)域發(fā)展,逐漸形成了以納秒激光切割為主導(dǎo),開發(fā)皮秒激光切割機(jī)與飛秒激光切割機(jī)適用市場需求。

 

納秒、皮秒、飛秒是時(shí)間單位,1=103毫秒=106微秒=109納秒=1012皮秒=1015飛秒,皮秒激光切割機(jī)、納秒激光切割機(jī)指的是激光在皮秒、納秒時(shí)間范圍內(nèi)的單個(gè)脈沖作用時(shí)間,指的是激光的脈沖寬度。激光的加工方式是利用高能量的激光光束、聚焦后照射材料表面,使其發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng),形成切割,本質(zhì)上是一種熱加工方式,但由于作用時(shí)間短,通常在幾個(gè)納秒范圍內(nèi),所以熱影響的區(qū)域小,能夠保證加工的效果與加工速度。

 

在當(dāng)今的主流市場上,我們常見的激光加工工具為一種納秒激光,而隨著工業(yè)技術(shù)的要求不但提升,納秒激光范圍內(nèi)的熱影響效應(yīng)被放大,由熱效應(yīng)所帶來的衍生不良效果不被市場接受,一種新的激光加工工具應(yīng)運(yùn)而生,是符合市場需求的,也是激光行業(yè)內(nèi)的技術(shù)突破,行業(yè)內(nèi)我們稱之為微精密超快激光加工系統(tǒng),通常稱之為皮秒激光切割機(jī)或飛秒激光切割機(jī)。

 

皮秒激光切割機(jī)擁有超短脈沖時(shí)間,單個(gè)脈沖作用時(shí)間只有幾個(gè)皮秒時(shí)間內(nèi),因此其熱影響非常小,甚至于可以忽略不計(jì)。相比較于納秒激光切割機(jī)的加工,整個(gè)加工過程中沒有重鑄材料、加工過程干凈,激光能量的吸收對(duì)材料或波長的依賴性更小。因此在微精密激光加工領(lǐng)域,超快激光加工系統(tǒng)的皮秒激光切割機(jī)和飛秒激光切割機(jī)提供了廣闊的發(fā)揮空間,其加工特性注定了其日后的重要地位。

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納秒激光與皮秒激光加工的效果對(duì)比圖

 

皮秒激光切割機(jī)相比較于納秒激光除了加工效果和加工速度更優(yōu)質(zhì)外,在市場應(yīng)用領(lǐng)域,皮秒激光也有更廣闊的空間,如太陽能電池激光刻蝕(線寬更窄)、OLED激光切割(崩邊更?。⒋嘈圆牧霞す獯蚩祝ㄋ俣雀欤┑鹊?,能夠做到納秒級(jí)別時(shí)間范圍內(nèi)無法做的事,其主要在于熱影響區(qū)的影響,從下圖我們可以很直觀的看到超快皮秒激光與納秒激光的差異性。圖中我們發(fā)現(xiàn)納秒范圍內(nèi)對(duì)材料的熱影響區(qū)域以及熱影響所帶來的影響,而超快皮秒激光切割機(jī)幾乎是可忽略的熱影響,因而加工效果更理想。同時(shí),作用時(shí)間短、精度更高,加工速度也更快。

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左圖為納秒激光加工效果示意圖,右圖為超快皮秒激光加工效果示意圖

 

正是由于超快皮秒激光切割機(jī)的低熱性、冷消融、高精度的特性,在不銹鋼、鋁、鈦合金、藍(lán)寶石、陶瓷、玻璃等材料中有非凡的表現(xiàn),被廣泛應(yīng)用于科研、生物儀器、太陽能光伏、電子產(chǎn)品制造、半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域有著絕對(duì)寵兒般的地位。

 

當(dāng)然,目前市場上的主流激光加工市場還是以納秒激光為主,其原因在于皮秒超快激光切割機(jī)的成本高昂,未來的趨勢必定是朝著皮秒、飛秒領(lǐng)域發(fā)展,未來可期。元祿光電cz-huawei.com

 

推薦設(shè)備:超快微精密激光加工系統(tǒng)

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