1. 微雷射加工( Micro Laser Machining )
一、加工原理
如图四所示为一典型雷射加工设备示意图,由其中床台控制X-Y轴之位置,Z轴透镜之升降则可控制其聚焦深度。至于其加工方式概可分为两大类:
(一)红外线雷射:将材料表面物质加热汽化(蒸发),以除去材料之加工方式,故称为热加工。
1.CO2雷射(波长10.6μm)
2.Nd:YAG雷射(波长1.064μm)
微雷射加工示意图
(二)紫外线雷射:直接将材料之分子键打断,使分子脱离本体之加工方式,不会产生高热,故习称为冷加工。
1.UV-YAG雷射:系将Nd:YAG雷射经非线性倍频晶体转换为波长532、355、266、213nm的紫外线雷射。
2.准分子雷射( Eximer laser )
二、特性
不同之雷射加工方式,其所显示之不同技术能力如下:
(一)深径比:
1.CO2雷射:0.4~0.9:1,用于盲孔。
2.UV-YAG:0.25~10:1,通孔、盲孔皆可。
(二)孔径:
1.CO2雷射:150~350μm
2.UV-YAG雷射:25~150μm
(三)加工精度:以圆孔为例
1.CO2雷射:150μm(误差5μm)
2.UV-YAG雷射:25μm(误差2μm)
(四)加工速度:
1.CO2雷射:300孔/min
2. UV-YAG雷射:24000孔/min
(五)适用对象:
如表(一)所示,各种不同之雷射加工方式,各有其不同之适用对象,对精微模具之3D加工而言,以ND:YAG(532nm)较适合。
表(一)不同雷射源适用对象
|
雷射 |
工件材质 |
深径比 |
最小横向尺寸 |
结构高度 |
对应产品 |
|
[μm] |
[μm] | ||||
|
Nd:YAG(连续波) |
不锈钢 |
>5 |
30 |
>150 |
生物芯片点片针 |
|
Nd:YAG(脉冲) |
镍钛合金,硅 |
3-4 |
40~50 |
150 |
网套,植入物,仪器,致动器 |
|
Q-switch Nd:YAG |
董青石cordierite |
10 |
50 |
500 |
电路板钻孔 |
|
Nd:YAG(532nm) |
碳化钨 |
10 |
50 |
400 |
模仁 |
|
准分子雷射 |
聚碳酸酯polycarbonate |
50 |
2 |
100 |
细胞培养器钻孔 |
|
08-06-02
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