激光钻孔尺寸及其精度的控制
(1)孔的深度控制 提高激光器输出能量,采用合理的脉冲宽度(材料和导热性越好,宜取越短的脉冲宽度),应用基模模式(光强呈高斯分布的单模)可获得大的孔深。对于孔径小的深孔宜用激光多次照射,并用短焦距(15~30mm)的物镜打孔。
(2)孔径尺寸控制 采用小的发散角的激光器(0.001~0.003rad),缩短焦距或降低输出能量可获得小的孔径。对于熔点高。导热性好的材料可实现孔径0.01~1mm的微小孔加工,最小孔径可达0.001mm。
(3)降低打孔的锥度 通常孔的锥度随其孔径比增大而增加,采用适当的激光输出能量或小能量多次照射,较短的焦距,小的透镜折射率及减少入射光线与光轴间的夹角等措施可减小孔的锥度。
(4)提高激光加工孔的圆度 激光器模式采用基模加工,聚焦透镜用消球差物镜,且透镜光轴与激光束光轴重合,工件适合偏离聚焦点以及选择适当的激光能量等可提高加工圆度。
(5)硬脆材料激光打孔的实用参数 用yag激光加工机对红宝石和金刚石打孔,当孔径为0.05mm时,所用的一个脉冲的激光能量分别为0.05~1j,每秒的脉冲数约为20个;加工si3b4,sic和al2o3等陶瓷,当孔径为0.25~1.5mm时,所用单个脉冲激光能量在5~8j,每秒的脉冲数为5~10个,脉冲宽度0.63ms,辅助气体用空气或n2。
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