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你能分辨出納秒激光、皮秒激光和飛秒激光的區別嗎?

激光加工在我們的日常生活中非常普遍,我們中的許多人都非常熟悉它。您可能經常聽到納秒激光、皮秒激光、飛秒激光等術語。它們都屬於超快激光。但是你知道如何區分它們嗎?

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雷射加工在我們的日常生活中非常常見,我們很多人都非常熟悉它。您可能經常聽到納秒雷射、皮秒雷射、飛秒雷射等術語。它們都屬於超快雷射。但你知道如何區分它們嗎?


首先我們先來了解這個「第二」是什麼意思。

1 奈秒 = 10-9 第二
1 皮秒 = 10-12 第二
1 飛秒 = 10-15 第二

因此,奈秒雷射、皮秒雷射和飛秒雷射的主要區別在於它們的持續時間。

超快雷射的含義

很久以前,人們嘗試使用雷射進行微加工。但由於傳統雷射脈衝寬度長、雷射強度低,導致被加工材料容易融化且持續蒸發。雖然雷射光束可以聚焦成很小的雷射光斑,但對材料的熱影響仍然很大,限制了加工精度。只有減少熱效應才能提高加工品質。

但當超快雷射作用於材料時,加工效果會發生顯著的變化。隨著脈衝能量急劇增加,高功率密度足以燒蝕外部電子元件。由於超快雷射與材料的相互作用很短,離子在將能量傳遞到周圍材料之前就已經在材料表面被燒蝕,因此不會為周圍材料帶來熱效應。因此,超快雷射加工又稱為冷加工。


超快雷射在工業生產上有著廣泛的應用。下面我們就舉幾個例子:

1.鑽孔
在電路板設計中,人們開始使用陶瓷基礎來取代傳統的塑膠基礎,以實現更好的導熱性。為了連接電子元件,需要在板上鑽數千μm級的小孔。因此,在鑽孔過程中保持基礎穩定且不受熱輸入的干擾變得相當重要。皮秒雷射是理想的工具。

皮秒雷射透過衝擊鑽孔實現鑽孔,並保持孔的均勻性。除了電路板之外,皮秒雷射還適用於在塑膠薄膜、半導體、金屬薄膜和藍寶石上進行高品質的鑽孔。

2.劃線和切割
透過連續掃描覆蓋雷射脈衝可以形成一條線。這需要大量掃描才能深入陶瓷內部,直到線達到材料厚度的 1/6。然後沿著這些線將每個單獨的模組與陶瓷底座分開。這種分離稱為劃線。

另一種分離方法是脈衝雷射燒蝕切割。它需要燒蝕材料直到材料被完全切穿。

對於上述劃線和切割,皮秒雷射和奈秒雷射是理想的選擇。

3.塗層去除
超快雷射的另一個微加工應用是塗層去除。這意味著精確去除塗層,而不會損壞或輕微損壞基礎材料。消融可以是幾微米寬的線或幾平方公分的大尺度線。由於塗層的寬度遠小於燒蝕的寬度,因此熱量不會傳遞到側面。這使得納秒雷射非常合適。

超快雷射具有巨大的潛力和廣闊的前景。具有無需後處理、易於整合、加工效率高、材料消耗低、環境污染小等特性。它已廣泛應用於汽車、電子、電器、機械製造等領域。為了保持超快雷射器長期精確運行,必須保持其溫度良好。 S&A 專屬CWUP系列便攜式冷水機 非常適合冷卻高達 30W 的超快雷射。這些雷射冷水機組具有±0.1℃的極高精度,並支援Modbus 485通訊功能。透過正確設計的管道,產生氣泡的機會變得非常小,從而降低了對超快雷射的影響。 


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