簡介

雖然納秒脈衝(chong) 光纖激光器通常被用於(yu) 激光打標，但是由於(yu) 它的成本低廉，緊湊，可靠，不需要經常維護，所以用它也非常適合用來進行非金屬切割。通過采用直接調製種子激光的MOPA（主控振蕩器的功率放大器）等設計，我們(men) 可以得到短脈衝(chong) 和相對高的峰值功率，這些技術把激光器變成切割非金屬的有效工具。

作為(wei) 一種連續波型切割器的替代品，脈衝(chong) 光纖激光器可以應用於(yu) 多通蒸發式切割過程中，監測裝置控製激光來回通過切割線，每次僅(jin) 切除很少的金屬，並且不需要噴嘴和輔助氣體(ti) 。這項技術提供了一個(ge) 靈活、精確和合理的解決(jue) 方案。而且這套設備基本上是一套簡單的激光標記係統。

這項切割技術可以廣泛適用於(yu) 各種材料，從(cong) 有色金屬、非有色金屬，到陶瓷、高分子材料甚至含碳複合材料，都涵蓋其中。切割速度可以很方便的發生改變， 對於(yu) 薄金屬板，可以做到小於(yu) 10mm/min，對於(yu) 厚的材料，切割速度可以大於(yu) 1mm/min。當用於(yu) 切割比較厚的金屬時，必須采用切割線補償(chang) 或光束擺動 等特殊技術來有效的擴大切口寬度。相對於(yu) 傳(chuan) 統激光切割，這些速度可能會(hui) 比較慢，但對於(yu) 很多應用來說，納秒脈衝(chong) 光纖激光器的低成本和靈活性是非常具有吸引力 的。

實驗結果表 明，SPI激光器的所有SM/HS/HM型號都可以實現有效切割，但是每種機器的切割特點會(hui) 略有不同，這與(yu) 材料的選擇和要求的輸出有關(guan) 。以窄切縫寬度為(wei) 例，具有高品質光束和較小光斑的SM型激光器最為(wei) 適合，而對於(yu) 較厚的材料，采用具有更高峰值功率和較大尺寸光斑的HM型效果會(hui) 更好一點。

矽切割

矽材料（技術上 說是一種金屬）被廣泛應用在電子和太陽能產(chan) 業(ye) ，其中有很多切割應用。這種材料通常使用機械寶石切割輪進行切塊或切削，但是對於(yu) 很薄的材料有很多限製因素， 而且邊緣切割會(hui) 造成剝落。脈衝(chong) 激光器提供了一種靈活的替代方案，它可以用來切割複雜形狀的型材。使用20W SM型激光器，可以在6秒中切割出5mm的正方形。

圖1 從(cong) 200um厚的多晶矽中切割出的正方形

（樣品是由Lisbon大學科學院提供）

陶瓷切割

工業(ye) 界對陶瓷切割需求很大。在電子行業(ye) 裏，很多薄基板材料是通過劃線、打破或切削來進行切割的。同樣，材料的吸收率也是限製因素之一。關(guan) 鍵材料是氧化鋁和氮化鋁，它們(men) 能被1um激光切割的能力取決(jue) 於(yu) 材料的特殊性和表麵光潔度。下圖為(wei) 綠色的氮化鋁從(cong) 基板上快速的被切割出來。（圖2和圖3）

圖2 使用40W HM 激光器經過6次50mm的切割出的3mm厚氮化鋁綠色陶瓷

圖3 使用20W HS激光器切割和標記的0.7mm厚鋁陶瓷

（由Orotig srl提供）

非金屬切割#p#分頁標題#e#

 脈衝(chong) 激光器還可以用來切割很多非金屬材料，比如塑料、橡膠等。決(jue) 定該材料是否適合用激光切割的關(guan) 鍵因素是其對1um波長激光的吸收能力。很多塑料在這個(ge) 波長範圍內(nei) 有很高的傳(chuan) 輸係數，所以不適合采用激光的方法切割，但是一些材料還是可以被切割的。塑料切割的一個(ge) 例子：塑料標簽，我們(men) 可以在其上打標，同時隻要對參數進行很小的修改，就可以從(cong) 基板上切割出來。（圖4） 

圖4 在熱收縮材料中的標簽的標記和外型切割（由Thinklaser提供）

其他的例子包括保護性塑料覆蓋層的切割，比如通常用在電纜和電線上的金屬等。（圖5）

圖5 使用20W HS激光器從(cong) 銅基板中切割出絕緣塑料

一些特別的橡膠材料同樣可以有效的切割到令人驚訝的厚度。下圖是一個(ge) 4mm厚的黑色橡膠板，側(ce) 麵有1mm的貫穿小孔。（圖6） 

圖6 使用20WHS激光器切割的4mm橡膠#p#分頁標題#e# 

複合材料

如碳纖維材料等複合材料最大可以切割深度為(wei) 1mm，但是加工條件需要根據材料本身調整，比如一些材料對碳化非常敏感。另外還可以切割多層材料，電子行業(ye) 中，一個(ge) 有趣的應用是20W HS激光器在橫斷麵部件的使用。激光的靈活性允許不同材料層的切割。（圖7） 

圖7 使用20W HS激光器切割出的集成電路片來說明不同的分層

總結

納秒脈衝(chong) 光纖激光器非常適合應用在蒸發切割當中，以上的例子表明，很多種金屬都可以由激光器來完成切割，這也顯示出這種激光器的多功能性。