打孔應用占據了整個(ge) 激光材料加工應用市場約5%的份額。生產(chan) 率的提高帶來了與(yu) 激光器（熱打孔和燒蝕打孔）、光束處理、分光、以及工件處理方麵等相關(guan) 的幾種打孔策略，所有這些都推動了工藝整體(ti) 效率和生產(chan) 率的提高。 

        需要打出穿透孔的應用主要有噴氣發動機或氣輪機中的冷卻孔，動力總成部件的潤滑孔，以及注射噴嘴孔，空氣軸承和淋浴噴頭上的孔等等。另外還有過濾網、篩子和動力總成分離器上的孔，用於(yu) 食物及化工的設施，以及鑄件上的排氣孔等等。 

        盲孔被用於(yu) 外科手術針，以及用於(yu) 對易碎材料進行分割時預先采取的劃刻階段中，後者目前已經成為(wei) 連接杆、軸承和陶瓷以及藍寶石基底材料加工中的標準工序。其他的應用如：有助表麵潤滑的儲(chu) 油坑或醫用植入體(ti) ，以及用於(yu) 晶體(ti) 太陽能電池或半導體(ti) 的接觸式加工的新興(xing) 市場。本文主要介紹加工通孔直徑在0.01到1.5mm之間，深度/直徑之間的深徑比在1到30之間。根據應用的不同，這些孔具有不同的幾何外形，從(cong) 圓柱體(ti) 到圓錐體(ti) 、槽形或特定外形。 

                 圖1(a)顯示出不同應用對應的典型的圓柱幾何外形和公差，根據每個(ge) 工件所需要孔的數量不同而不同。 

        圖1(b)顯示這些幾何外形和公差依賴於(yu) 固態激光器所能達到的生產(chan) 率。這些數字代表了對激光打孔的定性分析。具體(ti) 的副效應如熱影響區（HAZ）、重鑄、微裂紋，以及粗糙度或毛刺等都和打孔及生產(chan) 策略有關(guan) 。必須將這些副效應減到最小，以達到用戶的要求，並能夠同其他的鑽孔技術（如EDM）相抗衡。 

        如今所麵臨(lin) 的主要任務是將高生產(chan) 率與(yu) 對更高幾何公差需求的不斷增長相結合，同時減少加工中的副效應。其對應的合適技術和策略能部分地從(cong) 圖1(a)和圖1(b)當中得到。從(cong) 這些數字中很清楚可以看到存在這樣一些應用領域，每個(ge) 工件上隻需打很少的孔，且打孔時間很短，這從(cong) 係統工程角度來看，其送料和定位是相當具有挑戰的。從(cong) 另一方麵來說，在費時的高深徑比的孔加工中有必要采用有效的打孔策略，因為(wei) 每個(ge) 工件上需要打成百上千個(ge) 孔。 

        工業(ye) 激光打孔可分為(wei) 單脈衝(chong) 或衝(chong) 孔，穿孔或螺旋打孔。脈衝(chong) 固態激光器或調製/脈衝(chong) 光纖激光被用於(yu) 這些應用中，其脈衝(chong) 間隔通常在微秒（熱脈衝(chong) ）到皮秒（非熱脈衝(chong) ）範圍之間。從(cong) 規律上看，更低質量要求和更高深徑比的孔通常使用熱脈衝(chong) 加工。燈泵浦激光器能提供這類脈衝(chong) ，其典型脈衝(chong) 重複頻率在5kHz以下。短脈衝(chong) 激光可加工出高質量的孔，其重複頻率一般在100kHz以上。         

       
        通過先進的光束導向技術，比如將快速精密旋轉光學元件或振鏡用於(yu) 厚度小於(yu) 1mm薄材料的加工，高速、逐層“周線”穿孔技術隨著高輝度的半導體(ti) 二極管泵浦固態激光或連續波模式光纖激光的應用也越來越流行了。但本文中不會(hui) 詳細討論這些穿孔手段。 

        對於(yu) 所有的熱打孔工藝來說，生產(chan) 率必須向質量妥協，尤其是在熱效應可能產(chan) 生的副作用（如重鑄和微裂紋）的情況下。人們(men) 已經就脈衝(chong) 形狀和脈衝(chong) 調製對於(yu) 打孔效率和孔質量的影響進行了調查。這些調查的結果清晰地顯示出對於(yu) 熱打孔來說，還存在改進的空間。
        
        單脈衝(chong) 打孔
        直徑在0.015到1.2mm之間的孔能通過使用燈泵浦脈衝(chong) 工業(ye) Nd:YAG固態激光器加工出來，其M2值在3到60之間。圖2 顯示出一個(ge) 定性的工作範圍圖，將生產(chan) 率作為(wei) 深徑比和孔徑的函數給出。該深徑比為(wei) 10的時候，已在圖中標出。高頻率功率激光器的生產(chan) 率極限，則通過現有的脈衝(chong) 重複頻率標出。圖2中的插圖(a)顯示的是一個(ge) 0.5mm厚的不鏽鋼車用過濾器，具有最多1200個(ge) 直徑為(wei) 0.05mm的孔。這些孔在2秒內(nei) 加工完成。該生產(chan) 率實現的前提是一個(ge) 快速旋轉的軸和其他的輔助手段（如支架），以實現重複的孔加工幾何精度並避免毛刺。插圖(b)是一個(ge) 孔直徑為(wei) 0.25mm（深徑比2.5）的不鏽鋼咖啡機零件，以每秒30個(ge) 孔的速度進行打孔。插圖(c)顯示了一個(ge) 活塞環，其0.7mm直徑的孔是通過使用一台500瓦（脈衝(chong) 峰值功率30kW）激光器，以30個(ge) 孔/秒的速度加工出來。典型的公差在5%~10%之間。