激光精密鑽孔應用介紹

激光打孔的工作原理：激光將工件材料熔化和蒸發。蒸汽壓力將熔體從孔眼中排出。

在激光打孔時，激光束在不同材料中無接觸地產(chan) 生尺寸很小或者較大的孔眼。

在激光打孔時，功率密度很高的短脈衝(chong) 激光在很短時間內(nei) 向工件傳(chuan) 導了巨大能量。這樣就使工件材料被熔化和蒸發。脈衝(chong) 能量越高，被熔化和蒸發的材料就越多。在蒸發過程中，孔眼中的材料體(ti) 積急劇膨脹，產(chan) 生了很大的壓力。這個(ge) 蒸汽壓力將熔化的工件材料從(cong) 孔眼中推出。用皮秒激光器的超短脈衝(chong) 激光進行加工尤其特殊。在這個(ge) 過程中，工件材料未經熔化就直接從(cong) 固態變為(wei) 氣態，即發生了升華現象，工件不會(hui) 被加熱。

隨著時間的推移，人們(men) 根據這個(ge) 基本原理研製出了幾種不同的激光打孔工藝：

【單脈衝打孔和衝擊打孔】

在最簡單的情況下，脈衝能量相對比較高的單脈衝激光束生成孔眼。通過這種方式，可以非常快地生成很多孔眼。在衝擊打孔時，由脈衝能量和脈衝周期很小的多脈衝激光束生成孔眼。這個打孔工藝所產生的孔眼比單脈衝打孔深度更大、加工更精確。此外，衝擊打孔工藝可以使孔眼直徑比較小。

【旋切鑽孔】

在旋切鑽孔時，同樣由多脈衝激光束生成孔眼。首先，激光器利用衝擊打孔工藝打出一個初始孔。然後激光器在工件上方幾個越來越大的環形軌道中移動，將初始孔擴大。在這個過程中，絕大部分的工件材料熔體被向下從孔眼中推出。

【螺旋打孔】

與鑽孔工藝不同，螺旋打孔時不生成起始孔。在開始發射激光脈衝時，激光器在工件上方的一個環形軌道中移動。使很多材料向上溢出。激光器的運動軌跡就如同一個螺旋樓梯，逐漸向下伸。在這個過程中可以一直引導焦點的位置，使其始終位於孔眼的底部。如果激光已經穿透了工件材料，則激光器還要再轉幾圈。目的是將孔眼的底側擴大，使邊緣更加平滑。利用螺旋打孔，可以生成尺寸和深度大、加工質量高的孔眼。

激光鑽孔案例

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