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解决方案

纳飞光电工业级皮秒激光器切割铝基板的应用

来源:文案晓峰2023-01-30我要评论(0)

铝基板作为一种具有良好散热功能、机械加工性能的金属基板,在LED照明、汽车照明、高功率照明等设备中广泛应用。铝基板的切割成型主要采用铣刀或冲压等传统切割方式,成...

铝基板作为一种具有良好散热功能、机械加工性能的金属基板,在LED照明、汽车照明、高功率照明等设备中广泛应用。



铝基板的切割成型主要采用铣刀或冲压等传统切割方式,成本高、精度低、缝隙大,且容易引起基板变形,甚至容易产生热量,从而影响到最终成型效果,而且各种异形线条的切割要求也对传统机加工设备的灵活性提出考验。



针对铝基板切割的痛点,皮秒脉冲激光切割解决方案能更好的匹配当前铝基板成型加工的需求。纳飞光电研发设计的工业级皮秒激光器脉宽窄(<10ps),单脉冲能量高,稳定性高,带来的“冷加工”处理能够高效率帮助基板厂家获得高切割质量的铝基板。



皮秒级短脉冲的“冷加工”特性。纳秒量级的脉冲激光加工金属,本质是电子与所处晶格之间先进展到温度平衡,随后开始融化材料,直到部分蒸发,所以脉冲激光加工更多还是属于热处理过程。当脉宽来到皮秒量级时,脉冲越短,能量转移到电子的速度越快,电子与晶格之间便没有足够的时间产生温度平衡。对于金属和大多数其他材料而言,电子-声子弛豫时间典型值在1~10ps之间甚至更短,当工业级皮秒激光器输出的10ps左右脉冲与铝材作用时,瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生改变,电子的热量开始向周围的晶格扩散导致相位爆炸,从而完成材料的去除(切割),整个过程避免了激光线性吸收、能量转移和扩散,因此也就几乎没有热作用存在,这类型皮秒激光器的加工方式也被称为冷加工。



冷加工的好处不言而喻,避免了因为热作用而导致材料变形,甚至因为热影响区的因素而影响PCB板的性能。而激光器的稳定性则影响的是加工品相一致性以及持续性输出的能力。得益于持续性的优化和设计思路,这款工业级皮秒激光器具有脉冲稳定性和功率稳定性均<1%RMS,属于非常高的水平,即便经过100多个小时的长久测试,输出功率依然“稳健”。



对于异形基材切割,激光的高度灵活性也能助力铝基板又好又快的加工,只需要通过pc端输出图形即可让光束沿着预定路线切割,各种倒角、R角及其它异形角度均不在话下。特别是它优异的光束质量(M2<1.3),聚焦后的光斑直径非常小,足以胜任小尺寸的基板切割要求,基板材料利用率高,切割精度高、边缘整齐、平滑,不变形。再者,长期可靠的脉冲和功率稳定性<1%RMS,可以满足工厂流水线上长久性的输出,还无需模具、刀片等耗材,实用性更强。



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