激光加工设备,深圳激光加工设备,激光加工机

  激光加工设备,深圳激光加工设备,激光加工机

激光打孔机/激光打孔加工/微孔加工/细孔加工 

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1　常用的激光精密加工设备简介

一般用于精密加工的激光器有：CO2激光器，YAG激光器，铜蒸汽激光器，准分子激光器和CO激光器等，其激光器特性详见文献〔6，8，12－16〕。其中大功率CO2激光器和大功率YAG激光器在大型件激光加工技术中应用较广；而铜蒸汽激光器和准分子激光器在激光微细加工技术中应用较多；中、小功率YAG激光器一般用于精密加工。

2　激光精密加工与传统加工方法的比较

随着技术的进步，精密加工技术的种类也越来越丰富。

激光精密加工有如下显著特点：

　　①激光精密加工的对象范围很宽，包括几乎所有的金属材料和非金属材料。而电解加工只能加工导电材料，光化学加工只适用于易腐蚀材料，等离子加工难以加工某些高熔点的材料。

  　②激光精密加工质量的影响因素少，加工精度高，在一般情况下均优于其它传统的加工方法。

 　 ③从加工周期来看，电火花加工的工具电极精度要求高、损耗大，加工周期较长；电解加工的加工型腔、型面的阴极模设计工作量大，制造周期亦很长；光化学加工工序复杂；而激光精密加工操作简单，切缝宽度方便调控，加工速度快，加工周期比其它方法均要短。

  　④激光精密加工属于非接触加工，没有机械力，相对于电火花加工、等离子弧加工，其热影响区和变形很小，因而能加工十分微小的零部件。　　

综上所述，激光精密加工技术比传统加工方法有许多优越性，其应用前景十分广阔。

3  激光精密加工的应用及国内外发展概况

3．1　国外现状

3．1．1　激光精密打孔

随着技术的进步，传统的打孔方法在许多场合已不能满足需求。例如在坚硬的碳化钨合金上加工直径为几十微米的小孔；在硬而脆的红、蓝宝石上加工几百微米直径的深孔等，用常规的机械加工方法无法实现。而激光束的瞬时功率密度高达108 W／cm2，可在短时间内将材料加热到熔点或沸点，在上述材料上实现打孔。与电子束、电解、电火花、和机械打孔相比，激光打孔质量好、重复精度高、通用性强、效率高、成本低及综合技术经济效益显著。国外在激光精密打孔已经达到很高的水平。瑞士某公司利用固体激光器给飞机涡轮叶片进行打孔，可以加工直径从20μm到80μm的微孔，并且其直径与深度之比可达1∶80。激光束还可以在脆性材料如陶瓷上加工各种微小的异型孔如盲孔、方孔等，这是普通机械加工无法做到的。

3．1．2　激光精密切割

　　与传统切割法相比，激光精密切割有很多优点。例如，它能开出狭窄的切口、几乎没有切割残渣、热影响区小、切割噪声小，并可以节省材料15％～30％。由于激光对被切割材料几乎不产生机械冲力和压力，故适宜于切割玻璃、陶瓷和半导体等既硬又脆的材料，加上激光光斑小、切缝窄，所以特别适宜于对细小部件作各种精密切割。瑞士某公司利用固体激光器进行精密切割，其尺寸精度已经达到很高的水平。

激光精密切割的一个典型应用就是切割印刷电路板PCB（Printed  circuits  Boards）中表面安装用模板（SMT stencil）。传统的SMT模板加工方法是化学刻蚀法，其致命的缺点就是加工的极限尺寸不得小于板厚，并且化学刻蚀法工序繁杂、加工周期长、腐蚀介质污染环境。采用激光加工，不仅可以克服这些缺点，而且能够对成品模板进行再加工，特别是加工精度及缝隙密度明显优于前者，制作费也由早期的远高于化学刻蚀到现在的略低于前者。但由于用于激光加工的整套设备技术含量高，售价亦很高，目前仅美国、日本、德国等少数国家的几家公司能够生产整机。

3．1．3　激光精密焊接

激光焊接热影响区很窄，焊缝小，尤其可焊高熔点的材料和异种金属，并且不需要添加材料。国外利用固体YAG激光器进行缝焊和点焊，已有很高的水平。另外，用激光焊接印刷电路的引出线，不需要使用焊剂，并可减少热冲击，对电路管芯无影响，从而保证了集成电路管芯的质量。

3．2　国内现状

经过二十多年的努力，在激光精密加工工艺与成套设备方面，我国虽然已在陶瓷激光划片与微小型金属零件的激光点焊、缝焊与气密性焊接以及打标等领域得到应用，但在激光精密加工技术中技术含量很高、应用市场广阔的微电子线路模板精密切割与刻蚀工艺、陶瓷片与印刷电路板上各种规格尺寸的通孔、盲孔与异型孔、槽的激光精密加工等方面，尚处于研究与开发阶段，未见有相应的工业化样机问世。国内的广大用户一般采用进口模板或到香港等地委托加工，其价格高、周期长，严重影响了产品开发周期；近年来，国外少数大公司看到我国在激光精密加工业中巨大的潜在市场，已开始在我国设立分公司。但高昂的加工费用增加了产品成本，仍使许多企业望而却步。

4　激光精密加工技术的发展趋势及前景　　

 　优质、高效、稳定、可*、廉价的激光器是精密加工推广应用的前提，激光精密加工的发展趋势之一就是加工系统小型化。近年来，二极管泵浦激光器发展十分迅速，它具有转换效率高、工作稳定性好、光束质量好、体积小等一系列优点，很有可能成为下一代激光精密加工的主要激光器。加工系统集成化是激光精密加工发展的又一重要趋势。将各种材料的激光精密加工工艺系统化、完善化；开发用户界面友好、适合激光精密加工的专用控制软件，并且辅之以相应的工艺数据库；将控制、工艺和激光器相结合，实现光、机、电、材料加工一体化，是激光精密加工发展的必然趋势。

　　国内在激光加工的工艺与设备方面虽然与国外存在较大的差距，但是如果我们在原有基础上不断提高激光器的光束质量和加工精度，结合材料的加工工艺研究，尽可能地占领激光精密加工市场，并逐步向激光微细加工领域中渗透，就可以推动激光加工技术的迅速发展，并最终会使激光精密加工形成较大的规模产业。

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