微细孔在工业界中的应用已经相当广泛,主要形成的方式有两种:
一是使用红外激光:将材料表面的物质加热并使其汽化(蒸发),以除去材料,这种方式通常被称为热加工.主要采用YAG激光(波长为1.06μm)。
二是使用紫外激光:高能量的紫外光子直接破坏许多非金属材料表面的分子键,使分子脱离物体,这种方式不会产生高的热量,故被称为冷加工,主要采用紫外激光(波长为355nm).
表1是这两种加工方式的比较。
3实验结果与讨论
3.1钻孔实验
图2为采用JHM-1GY-300B型YAG激光设备与PSV-6001型355nm紫外激光钻孔机分别在厚度同样为lmm的陶瓷片上打出的咖2小孔。
结果表明,用红外激光打的小孔圆度较差,且边缘被"烧"黑.而用紫外激光加工的陶瓷片,小孔圆度较好且边缘光滑。从实验结果以及表1中的数据不难发现,紫外激光较红外激光在加工速度、钻孔精度上不止高出几个等级,而且质量效果也有明显的优势.
3.2切割实验
激光切割是利用聚焦的高功率激光照射加工材料表面,当激光超过阈值功率密度后,引起照射点材料温度急剧上升,温度达到沸点后,材料产生气化并形成孔洞,随着激光束与工件的相对移动,最终在材料表面形成切缝。切割质量(包括切缝宽度、边缘的直线度、光洁度)由激光功率、激光束模式、辅助气体压强和切割速度决定。切割所需的激光功率直接正比于材料的厚度,对于黑色金属更是一条典型的直线。最大切割厚度为功率、会聚透镜焦距、激光波长、切割速度的函数。焦距及收敛角是切割质量、厚度、速度的重要参数。
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