微細(xì)孔在工業(yè)界中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛,主要形成的方式有兩種:
一是使用紅外激光:將材料表面的物質(zhì)加熱并使其汽化(蒸發(fā)),以除去材料,這種方式通常被稱為熱加工.主要采用YAG激光(波長為1.06μm)。
二是使用紫外激光:高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表面的分子鍵,使分子脫離物體,這種方式不會產(chǎn)生高的熱量,故被稱為冷加工,主要采用紫外激光(波長為355nm).
表1是這兩種加工方式的比較。
3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.1鉆孔實(shí)驗(yàn)
圖2為采用JHM-1GY-300B型YAG激光設(shè)備與PSV-6001型355nm紫外激光鉆孔機(jī)分別在厚度同樣為lmm的陶瓷片上打出的咖2小孔。
結(jié)果表明,用紅外激光打的小孔圓度較差,且邊緣被"燒"黑.而用紫外激光加工的陶瓷片,小孔圓度較好且邊緣光滑。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及表1中的數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn),紫外激光較紅外激光在加工速度、鉆孔精度上不止高出幾個等級,而且質(zhì)量效果也有明顯的優(yōu)勢.
3.2切割實(shí)驗(yàn)
激光切割是利用聚焦的高功率激光照射加工材料表面,當(dāng)激光超過閾值功率密度后,引起照射點(diǎn)材料溫度急劇上升,溫度達(dá)到沸點(diǎn)后,材料產(chǎn)生氣化并形成孔洞,隨著激光束與工件的相對移動,最終在材料表面形成切縫。切割質(zhì)量(包括切縫寬度、邊緣的直線度、光潔度)由激光功率、激光束模式、輔助氣體壓強(qiáng)和切割速度決定。切割所需的激光功率直接正比于材料的厚度,對于黑色金屬更是一條典型的直線。最大切割厚度為功率、會聚透鏡焦距、激光波長、切割速度的函數(shù)。焦距及收斂角是切割質(zhì)量、厚度、速度的重要參數(shù)。
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