7.3 激光打孔分类讲解

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激光切割机穿孔方法解析【详解】

穿孔是激光切割机擅长的事情，应用在不一样的材质，使用的方式也不同，激光切割机有几种穿孔方法?答案是两种，一种是爆破穿孔，一种是脉冲穿孔，这两种都是激光切割机穿孔的常见方法，两种方法有什么不一样，都有哪些用途以及特点呢?我们经常在激光切割加工中会碰到穿孔这个环节，这个穿孔是指利用激光切割机在金属板材上打一个小孔，激光穿孔的工艺主要应用在精密仪器行业，因为精密仪器的金属材料孔位多，早期采用穿孔工艺一般是应用在手表行业，而且都是用机械钻孔，机械钻孔因为是接触式加工，特别容易损毁工件，采用激光切割机进行非接触式加工是较为理想的方案，目前激光切割穿孔有两种不错的方法。

第一种方法：爆破穿孔爆破穿孔，材料经连续的激光束照射后在中心形成一个凹坑。

爆破穿孔对较厚板材穿孔孔径较大，且不圆，此工艺不适合在精度要求较高的零件上使用。

此外由于穿孔要用气体，飞溅较大。

优点是速度快，但不足是其影响对小形状的加工。

第二种方法：脉冲穿孔脉冲穿孔是采用高峰值功率的脉冲激光使材料切割轨迹的部分熔化或汽化，常用空气或氮气作为辅助气体，以减少因放热氧化使孔扩展。

每个脉冲只会产生微小的飞溅，切割逐步深入，因此厚板穿孔时间需要几秒钟。

这样穿孔直径较小，其穿孔质量优于爆破穿孔。

优点是质量要好，缺点是成本相对高点，而且需要有较可靠的气路控制系统。

在实际的加工过程之中，我们应该选择哪种方法呢?大族超能激光切割机厂家提示您，议定要根据实际情况进行选择，比如，加工小孔就不要使用爆破穿孔，这会使得激光能量过于集中，将非加工区域也烧焦，造成孔的变形，影响加工质量。

总之不是每种方法都实用于所有的加工，要选择合理的穿孔方法。

扩展资料：激光切割机穿孔参数如何调节呢？我们以1000w的激光切割机为例，需要在5mm的钢板上穿孔。

穿孔影响因素有：渐进时间、喷嘴高度，气体的类型，气压大小，功率的大小，和占空比，还有脉冲的频率，包括激光头焦点的位置（自动调节焦点的激光头能更高效率的穿孔，并且保证了穿孔的质量）根据切割系统，我们5mm大概需要2级的穿孔（如图所示）接下来我们根据板子的材料来选择正确的气体，5mm的碳钢板我们在这里选择的是氧气穿孔和氧气切割（如图）图中我们把第一级和第二季的气体种类都标记了出来，因为是5mm的碳钢板用的两级穿孔所有我们第一级和第二级的气体需要统一所有我们把第一级和第二级的气体类型都选择成为“氮气”！氮气切割那我们得认识下氮气到底是个什么样的气体氮气一些金属在切割的时候采用氧气会在切割面上形成氧化膜，采用氮气就可以进行防止氧化膜出现的无氧化切割。

激光打孔

去
除材料
※ 氧助熔化切割: 金属被激光迅速加热至燃点以上，与氧发生剧烈的氧化反应（即燃烧），放出大量的热，又加热下一层金属，金属被继续氧化，并借助气体压力将氧
技化物从切缝中吹掉。
术
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7.3.2 激光切割
第
4. 激光切割的工艺参数及其规律
七章
※ 激光功率: 激光切割时所需功率的大小，是由材料性质和切割机理决定的。
激结构钢和合金工具钢都能够用激光切割方法得到良好的切边质量；铝及铝合金
光不能用氧助熔化切割而要熔化切割机制；飞机制造业常用的钛及钛合金采用空
加工技
气作为辅助气体比较稳妥，可以确保切割质量；大多数镍基合金也可实施氧助熔化切割；铜及铜合金反射率太高，基本上不能用10.6μ的二氧化碳激光进行切割。
7.3.1 激光打孔
第
1.激光打孔原理：激光打孔机的基本结构包括激光器、加工头、冷却系统、数控
七
装置和操作面盘（图7-13）。加工头将激光束聚焦在材料上需加工孔的位置，适
章
当选择各加工参数，激光器发出光脉冲就可以加工出需要的孔。
激光加工技术
§7.3
图7-13 激光打孔机的基本结构示意图
2.激光打孔时材料的去除主要与激光作用区内物质的破坏及破坏产物的运动有
第七章激光加工技术
去嘴到工件表面的距离对切割质量也有较大影响，为了保证切割过程稳定，这个距
除材
离必须保持不变。
料
技
术
上一页回首页下一页回末页回目录
7.3.2 激光切割
第
5.工业材料的激光切割
七章
※ 金属材料的激光切割:二氧化碳激光器成功的用于许多金属的切割实践；利用氧助熔化切割方法切割碳钢板的切缝可控制在满意的宽度范围内；大多数合金

激光切割与打孔PPT演示课件

103W/cm2 104W/cm2 105W/cm2 106W/cm2
5
材料成型加工的主要方式：
（1）材料的去除过程！（2）材料的添加过程！
（3）材料的连接过程（4）材料的变形过程！（5）材料的相变过程！
6
激光材料加工技术的主要方式：
（1）激光去除材料工艺：激光切割、刻蚀、三维铣削（雕刻）、打孔等；
57
激光切割尖角和圆角时如何确保质量
采用相对较低的脉冲激光输出，调节占空比；
在尖角出喷射一定的冷却水，这不会影响切割过程（因为热作用和氧气的作用），而由于表面张力的作用会冷却周围的环境。
58
激光切割厚板时的焦点位置
一般应该在工件表面之下的一定位置（1mm）；
对于厚板，焦点位置应该安放在哪里？
xx大学研究生课程激光先进制造技术第4章激光切割与打孔技术
1
激光束与材料的交互作用
R＋α－T＝1， R为反射系数，
α吸收系数， T为透射系数。
吸收率与波长的关系
2
吸收率与温度的关系
吸收率随材料温度升高而变化
3
吸收与表面膜层的关系
添加膜层可以提高金属对激光束的吸收率
4
激光功率密度对物质作用规律的影响
如果通入氧气，则反应提供的能量将用于切割。
碳钢：60％能量（化学能）不锈钢：60％能量（化学能）钛合金：90％能量（化学能）因此可以提高切割速度。一般而言，切割速度越快，透过的能量越少，
热穿透越少，切割质量越好！
20
反应熔化切割时的液滴输运过程无氧切割时，
ŋP=wtVρ[CpΔT+Lf+m’Lv] 有氧切割时，
27

激光打孔与切割课件

目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。
A、金刚石拉丝模的激光打孔激光加工金刚石模具，不仅能节省许多昂贵的钻石粉，而且与常规的
机械超声加工法相比，提高了加工效率。用机械钻孔机打通一个20点的金刚石需要24小时，而用激光仅需10分。
E、激光束聚焦后功率密度高，能切割各种材料，如高熔点材料、硬脆材料。
F、可在大气中或任意气体环境中进行切割，不需真空装置。
G、噪声低，无公害
3）激光切割分类
2019年9月11日星期三
※ 汽化切割:工件在激光作用下快速加热至沸点，部分材料化作蒸汽逸去，部分材料为喷出物从切割缝底部吹走。这种切割机制所需激光功率密度一般为108Ｗ/cm2左右，是无熔化材料的切割方式，适用木材、塑料等。
此外普通香烟过滤嘴上的小孔、喷雾器阀门上的小孔，也在采用激光加工。喷雾器罐和瓶子颈部都有一个用来控制压缩物质（比如除臭剂、油料或者其他液体）的流量，阀门使用的性能就由喷雾器上这只小孔来决定了。这只小孔的直径为10微米到40微米，用其他机械加工方法不那么好做，用激光来加工，能保证质量，每小时还可以打4万个小孔呢！
当Pn/Pa=3，喷出超音速气流
2019年9月11日星期
E、切割速度: 在一定功率条件下，板厚越大，切割速度越小。切割速度对切口表面粗糙度也有较大影响。
5)、金属材料激光切割
A、激光器：快轴流CO2激光器
三
B、切割参数：
2019年9月11日星期
C、影响激光切割质量的因素：
三
激光切缝表面的切缝宽度和热影响区均随激光切速的增加而减小，并在切缝下表面切缝的宽度和热影响区最小。

激光打孔的特点及工艺介绍

激光打孔的特点及工艺介绍2006年7月5日10:19 来源：武汉华工激光工程有限责任公司一、激光打孔的特点。

激光打孔是最早达到实用化的激光加工技术，也是激光加工的主要应用领域之一。

随着近代工业和科学技术的迅速发展，使用硬度大、熔点高的材料越来越多，而传统的加工方法已不能满足某些工艺需求。

例如，在高熔点金属钼板上加工微米量级孔径，在硬质碳化钨上加工几十微米的小孔；在红、蓝宝石上加工几十微米的深孔以及金刚石拉丝模具、化学纤维的喷丝头等。

这一类的加工任务用常规的机械加工方法很难，有时甚至是不可能的，而用激光打孔则不难实现。

激光束在空间和时间a上的高度集中，可以将光斑直径缩小到微米级从而获得很高的功率密度，几乎可以对任何材料进行激光打孔。

激光打孔技术与机械钻孔、电火花加工等常孔打孔手段相比，具有显著的优点：（1）打孔速度快，效率高，经济效益好。

（2）可获得大的深径比。

（3）可在硬、脆、软等各种材料上进行。

（4）无工具损耗。

（5）适合于数量多、高密度的群孔加工。

（6）可在难以加工的材料倾斜面上加工小孔。

二、激光打孔的分类。

1、复制法。

激光束以一定的形状及精度重复照射到工件固定的一点上，在和辐射传播方向垂直的方向上，没有光束和工件的相对位移。

复制法包括单脉冲和多脉冲。

目前一般采用多脉冲法，其特点是可使工件上能量的横向扩散减至最小，并且有助于控制孔的大小和形状。

毫秒级的脉冲宽度可以使足够的热量沿着孔的轴向扩散，而不只被材料表面吸收。

激光束形状可用光学系统获得。

如在聚焦光束中或在透镜前方放置一个所需形状的孔栏，即可以打出异形孔。

2、轮廓迂回法。

加工表面形状由激光束和被加工工件相对位移的轨迹决定。

用轮廓迂回法加工时，激光器既可以在脉冲状态下也可以在连续状态下工作。

用脉冲方式时，由于孔以一定的位移量连续的彼此迭加，从而形成一个连续的轮廓。

采用轮廓加工，可把孔扩大成具有任意形状的横截面。

三、激光打孔设备。

1、激光打孔用激光器。

《激光原理及应用》陈家璧第二版-第七章课件

T0,0,AqS0r
232t
Ø激光功率密度过高，材料在外表汽化，不在深层熔化；激光功率密度过低，则能量会集中到较大的体积内，使焦点处熔化的深度很小
7.1 激光热加工原理
(4) 激光等离子体屏蔽现象 Ø激光作用于靶外表，引发蒸汽，蒸汽连续吸取激光能量，使温度上升，最终在靶外表产生高温高密度的等离子体。等离子体快速向外膨胀，在此过程中连续吸取入射激光，阻挡激光到达靶面，切断了激光与靶的能量耦合。如图7-2所示，为等离子云变化的过程
Ø简化：假设半无限大〔即物体厚度无限大〕物体外表受到均匀的激光垂直照射加热，被材料外表吸取的光功率密度不随时间转变，而且光照时间足够长，以至被吸取的能量、所产生的温度、导热和热辐射之间到达动平衡，此时圆形激光光斑中心的温度可以由下式确定
T0, AP
r0t
7.1 激光热加工原理
(2) 材料的加热假设光照时间为有限长(s)，考察点离开外表的距离(cm)也不为零，此时圆形激光光斑中心轴线上考察点的温度为
图7-14离焦量对打孔质量的影响
7.3.1 激光打孔
3. 激光打孔工艺参数的影响 ※ 脉冲激光的重复频率对打孔的影响
用调Q方法取得巨脉冲时，脉冲的平均功率根本不变，脉宽也不变，重复频率越高，脉冲的峰值功率越小，单脉冲的能量也越小。这样打出的孔深度要减小。
※ 被加工材料对打孔的影响材料对激光的吸取率直接影响到打孔的效率。由于不同材料对不同激光波长有不同的吸取率，必需依据所加工的材料性质选择激光器。
7.3.1 激光打孔
1.激光打孔原理：激光打孔机的根本构造包括激光器、加工头、冷却系统、数控装置和操作面盘〔图7-13〕。加工头将激光束聚焦在材料上需加工孔的位置，适中选择各加工参数，激光器发出光脉冲就可以加工出需要的孔。

激光钻孔工艺介绍

随着微电子技术的飞速发展，大规模和超大规模集成电路的广泛应用，微组装技术的进步，使印制电路板的制造向着积层化、多功能化方向发展，使印制电路图形导线细、微孔化窄间距化，加工中所采用的机械方式钻孔工艺技术已不能满足要求而迅速发展起来的一种新型的微孔加工方式即激光钻孔技术。

一激光成孔的原理激光是当“射线”受到外来的刺激而增加能量下所激发的一种强力光束，其中红外光和可见光具有热能，紫外光另具有光学能。

此种类型的光射到工件的表面时会发生三种现象即反射、吸收和穿透。

透过光学另件击打在基材上激光光点，其组成有多种模式，与被照点会产生三种反应。

激光钻孔的主要作用就是能够很快地除去所要加工的基板材料，它主要靠光热烧蚀和光化学烧蚀或称之谓切除。

(1)光热烧蚀：指被加工的材料吸收高能量的激光，在极短的时间加热到熔化并被蒸发掉的成孔原理。

此种工艺方法在基板材料受到高能量的作用下，在所形成的孔壁上有烧黑的炭化残渣，孔化前必须进行清理。

(2)光化学烧蚀：是指紫外线区所具有的高光子能量(超过2eV电子伏特)、激光波长超过400纳米的高能量光子起作用的结果。

而这种高能量的光子能破坏有机材料的长分子链，成为更小的微粒，而其能量大于原分子，极力从中逸出，在外力的掐吸情况之下，使基板材料被快速除去而形成微孔。

因此种类型的工艺方法，不含有热烧，也就不会产生炭化现象。

所以，孔化前清理就非常简单。

以上就是激光成孔的基本原理。

目前最常用的有两种激光钻孔方式：印制电路板钻孔用的激光器主要有RF激发的CO2气体激光器和UV固态Nd：YAG激光器。

(3)关于基板吸光度：激光成功率的高低与基板材料的吸光率有着直接的关系。

印制电路板是由铜箔与玻璃布和树脂组合而成，此三种材料的吸光度也因波长不同有所不同但其中铜箔与玻璃布在紫外光0．3mμ以下区域的吸收率较高，但进入可见光与IR后却大幅度滑落。

有机树脂材料则在三段光谱中，都能维持相当高的吸收率。

这就是树脂材料所具有的特性，是激光钻孔工艺流行的基础。

激光打孔

应用领域包括制衣、制鞋、工艺品礼品制作、机器设备、零件制作等。借助激光这种高效能手段进行印版制作，是印前处理及制版领域长期不懈努力的目标。在计算机图文信息处理的基础上，使用激光对胶片和胶印印版的图文记录输出是目前最常见的及最有发展前途的胶印制版方法。
• 随着科技和社会生产的迅速发展，一方面给激光打孔提出了各种各样更高的要求；另一方面使得生产高功率、高质量的激光打孔机成为可能。这为微孔激光加工技术的不断发展提出了目标，同时也提供了保障。总之，激光加工技术的发展趋势是向着更加完善、应用范围更广泛、质量更高的方向发展。随着微细孔激光加工技术的不断成熟，进行激光打孔的激光加工系统的数量将不断增加。激光打孔技术由于他的速度快、效率高、经济效益好、应用领域广的优点，在工业生产上有着非常广泛的应用。激光可以在纺织面料、皮革制品、纸制品、金属制品、塑料制品上进行打孔切割等操作。
• 多脉冲激光打孔使用很普遍，它是采用一组重复周期远远大于材料凝固时间的极短脉冲光束来进行打孔加工，由于多次脉冲激光能量的不断积累，使照射区内的材料逐层汽化蒸发，逐渐将孔加深。孔径决定于脉冲激光重复照射的次数，孔径决定于单个脉冲激光能量的大小。在这种加工方式中，还可以利用每个脉冲激光之间的时问间隔，及时改变工件与激光束焦点之间的相对位置，使得在这个时间间隔内，激光束焦点的相对位移量刚好等于被激光汽化蒸发出来的材料的厚度，因而，在激光打孔的全过程中，可始终保持激光束在照射内区的能量密度不变，以提高打孔精度，减小孔壁的表面粗糙度。
• 由于蒸气总是先从熔融的阻坑内部向外喷射，起始阶段必然会形成较大的立体角，故用激光打出来的孔，总是具有一定的锥度，其激光束入口端星喇叭形。激光打孔是在极短的时间内完成的，孔的形成是材料在高功率密度激光束的照射下产生的一系列热物理现象枢互作用的结果。在高能激光的照射下，材料的蒸发和熔化是激光打孔成形的两个基本过程。其中孔深的延伸主要决定于蒸发；孔径的扩展主要决定于孔壁的熔化，以及剩余蒸汽压力将熔融材料的喷射排除。

激光钻孔的名词解释

激光钻孔的名词解释激光钻孔是一种利用激光束进行钻孔加工的先进技术。

激光钻孔的原理是利用激光能量的高度集中和强大热能的作用，将工件的表面局部加热至融化或汽化状态，通过激光束的高能密度，将材料迅速融化或气化，从而实现钻孔和穿孔的目的。

一、激光激光是一种特殊的光源，其具有高亮度、高单色性和高相干性等特点。

它是通过受激辐射的方式产生，并经由光学腔体的反射和放大最终形成激光束。

激光的波长、功率和脉冲宽度等参数对于激光加工的效果具有重要影响。

二、钻孔加工钻孔加工是一种常见的金属加工方法，用于在工件表面形成一个或多个直径较小的圆孔。

传统的钻孔加工通常使用机械设备，如钻头、转速、进给等来完成。

而激光钻孔则是利用激光的高能聚焦能力，通过瞬间的热量作用，使材料迅速融化或汽化形成孔洞。

三、激光钻孔的优势激光钻孔相比传统的机械钻孔具有许多优势。

首先是灵活性高，适用于各种形状的工件，无需复杂的设备转换。

其次是加工质量好，激光束的热量集中，钻孔边缘平整，无边角毛刺。

再者，激光钻孔速度快，由于激光束的高能聚焦特性，钻孔过程快速且效率高。

此外，激光钻孔还可以在各种材料上操作，包括金属、塑料、陶瓷等。

四、激光钻孔的应用领域激光钻孔在现代制造工业中有着广泛的应用。

首先是在汽车制造领域，激光钻孔被用于制作汽车的发动机缸体孔、汽车零部件的连接孔等。

其次是电子、半导体行业，激光钻孔被用于制作电路板上的通孔、微孔等。

另外，激光钻孔还应用在航天航空、医疗器械、珠宝首饰等领域。

五、激光钻孔的发展趋势和挑战随着科技的不断进步，激光钻孔技术也在不断发展。

一方面，激光器的功率和瞬时能量不断提高，使得激光钻孔的速度和效率更高。

另一方面，激光钻孔的精度和稳定性也得到了提升。

然而，激光钻孔技术仍然面临一些挑战。

例如，激光加工过程中可能产生的热影响区和材料变质等问题需要进一步解决。

六、结语激光钻孔作为一种高效、高精度的钻孔加工方法，逐渐成为现代制造业中不可或缺的一部分。

laser钻孔培训教材可修改版ppt课件

50 - 100mm
• De-focused spot • Larger spot size • Lower energy density • Stop on inner copper layer
Laser 钻机介绍 ESI UV Laser的钻孔参数:
Dielectric Dielectric
Spiraling Trepanning
Cause and Effect
Reflection from hole bottom
Incorrect position of Laser mode(single
mode)to the hole
Laser Microvia缺陷分析
a
LASER
b
Beam
Reflection
Single Mode
Laser Microvia缺陷分析
Laser Microvia缺陷分析
b. Unsuitability of resin thickness
60μm
80μm
c. Single-mode processing
Laser Microvia缺陷分析
d. Unsuitability of LASER pulse energy
e. Incorrect position of LASER Beam
Barrel Shaped Inner Hole (6)Micro Crack
(8)Void
(7)Damage
PROBLEMS Under Cut Delaminate
Laser Microvia缺陷分析
(1)Under Cut
(2)Delaminate
Cause and Effect Heat accumulation from RCC copper surface Impact to the RCC surface by Laser Beam

激光打孔的原理及应用

激光打孔的原理及应用一、激光打孔的原理激光打孔是利用激光光束的高能量密度和高度集中的特性，通过将激光束聚焦到工件上，使其在瞬间发生熔化和汽化，形成一个小孔或小孔阵列。

激光打孔的原理主要包括以下几个方面：1.激光光源：激光打孔使用的光源是激光器，它能够产生一束高能量密度的激光光束。

2.激光光束的聚焦：激光光束经过透镜聚焦后，能够在工件上形成一个小的热点区域。

3.热传导：激光光束的能量在瞬间被工件吸收，通过热传导快速传递给周围的材料，导致局部区域的温度急剧升高。

4.熔化和汽化：当温度达到工件的熔点时，材料发生熔化，形成一个小孔。

当温度进一步升高超过蒸发温度时，材料发生汽化，形成孔隙。

5.副作用：除了孔隙的形成外，激光打孔还会产生一些副作用，如焊缝、气体喷射等。

二、激光打孔的应用激光打孔技术在很多领域都有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用：1.电子器件制造：激光打孔技术可以用于制造微电子器件中的孔隙。

例如，在半导体芯片制造过程中，需要通过激光打孔来形成电子元件的连接线。

2.汽车制造：激光打孔可以用于汽车制造中的焊接、冲压和装配等工艺。

例如，利用激光打孔可以快速准确地制造汽车发动机的进气和排气歧管。

3.航空航天：激光打孔技术可以用于航空航天领域的复合材料加工，例如飞机的机身、飞翼等部件。

激光打孔可以实现高精度、高效率的加工，同时避免对材料的损坏。

4.医疗器械制造：激光打孔技术可以用于制造医疗器械中的微孔。

例如，激光打孔可以在钢铁或陶瓷材料上形成微孔，用于制造人工关节等医疗器械。

5.纺织工业：激光打孔可以用于纺织工业中的纺织品加工。

例如，利用激光打孔可以在纺织品上制造花纹、孔洞等装饰效果，增加产品的美观性和透气性。

6.电子显示技术：激光打孔技术也可以用于电子显示器件的制造。

例如，利用激光打孔可以在液晶显示屏上形成像素孔，实现高清晰度的显示效果。

7.生物医学研究：激光打孔技术在生物医学研究中也有广泛的应用。

激光打孔与切割

采用激光打孔宜采用高功率密度的激光脉冲打孔。
（7）多脉冲打孔
2013年12月20日星期五
单一脉冲打孔的孔深有限，仅为孔径的3～4倍，且精度和重复性难以控制，一般采用多脉冲打孔，多脉冲打孔可以控制孔形畸变，热影响区扩大，表面开裂等不稳定因素。
（8）激光打孔的辅助工艺
2013年12月20日星期五
2013年12月20日星期五
（1）脉冲能量（2）脉冲宽度（3）脉冲波形（4）激光模式（5）聚焦条件（焦距，离焦量）（6）材料特性（物理特性、外形尺寸）（7）多脉冲打孔（8）激光打孔的辅助工艺
（1）脉冲能量
1
h E0 3
1
d E03
2013年12月20日星期五
E0
一次气化深度 h' a02[C(Tb T0 ) Lm Lv ]
质量优势
3、激光切割特点
2013年12月20日星期五
技术特质
实际应用
1．切割缝边缘热影响区小
2．激光切割的切缝窄小
3．切割精度高、工件变形小
4．切割的重复性好，误差小
5．激光切割面清洁,不挂渣
激光切割需要的总能量少
激光切割的能量高度集中
激光聚焦光斑的直径小数控精密切割
切割的物理冶金过程完善
度急剧上升。达到沸点后材料开始汽化，并形成孔洞，随着光束与工
nozzle
件的相对运动，最终使材料形成切
缝，切缝处的熔渣被一定的辅助气
Gas flow Cutting slot
体吹除。
Space between nozzl & workpiece
激光切割可分为汽化切割，熔化
切割和氧助燃切割。以氧助燃切割

激光钻孔讲解

考察一个的函数序列，若对一切n 1,2,.
当 0 时，成立 n1() o(n ()), (4.1)
2024/7/18
27
就称 n ( )是 0的一个渐近序列。
若对含参数的函数 f (x,)和渐近序列 {n ( )，}
当
0
时
M
f (x, ) an (x)n ( ) o(M ( )) (4.2)
Atk(T (z z,t) T (z,t))
z
z
cAz(T (z,t t) T (z,t)).
(2.4)
引入 D k ，
(2.5)
c
2024/7/18
12
在 (2.4) 式两端同时除以 z t ，令 t 0 ，z 0 ，整理可得
2T 1 T
z 2 D t
(2.6)
有关激光钻孔的直观描述，参见动画。
2024/7/18
9
设时刻t上述圆柱体在深度为z处(尚未气化
的部分)的截面上的温度为 T (z,t) 。在圆柱
内尚未气化的部分，激光束提供的热量按
普通的热传导规律向深度方向传播。现考
察高为任意微孔小量未到的达界于的[深z,度z z，即z]
z s(t)。取一
的圆柱体，考
(2.2)
传入的热量使圆柱体内的温度从 T (z,t) 升
高至 T (z t,t) 。温度升高所需的热量
为
cAz(T (z,t t) T (z,t))
(2.3)
2024/7/18
11
其中为加工物体的密度，c为该物体的比热，由于热平衡规律，从外部通过顶、底面传入的热量，应等于导致这段圆柱体温度升高所需的热量，即
又由富里埃传热定律，这段时间传到物体

激光打孔——精选推荐

第7章'；tlr光打孔技术激光打孔是激光在加工领域的最早应用之一。

1962年人们即开展了红宝石激光器对金刚石打孔的研究。

随着激光技术的发展，钕玻璃激光器、C02激光器、Nd：Y AG 激光器、准分子激光器等，均被用来进行激光打孔研究。

近年来，随着激光技术的进步，一些新型的激光器用于激光打孔的研究，取得了显著的效果。

目前激光打孔已经在多种材料上实现有效的打孔，最小孔径可以小于1／真m。

在研究激光打孔时，一般使用自由振荡激光器或者调Q输出的激光器，经聚焦后，打孔的激光通量密度一般在lo‘一109W／cm2之间，在这一范围内，对于不同的材料，往往伴有材料的熔化和汽化，以及部分物质以固相的形式抛出。

对于飞秒激光打孔，其通量密度远大于lo。

W／cmz，因而以非线性吸收为主，液相物质产生很少，主要以气相剥蚀方式去除材料，由于所用时间非常短，产生的热影响非常小，相对精度较高，非常适合于微孔加~12E13。

关于飞秒激光加工将在第8章具体介绍，本章主要介绍以自由振荡和调Q激光器打孔的原理及应用。

7．1激光打孔原理7．1．1激光打孔基本原理激光打孔属于去除加工范畴，利用激光的功率密度高的特点，将其聚焦，使加工材料瞬间被加热熔化、汽化，熔化物质被蒸气的剩余压力排挤出来，形成孔洞。

从激光打孑L的原理和激光的特点，很容易理解激光打孔所具有的优点。

材料适应性强，软、脆、硬材料均可用激光打孔。

激光打孑L的孔径范围大，从微米小孔到毫米以上的孔均可加工。

可以方便地打任意角度的斜孔，而用机械法打斜子L时，如果角度过大，刀具在材料上滑动就无法进行打孔。

激光的功率密度高，毫秒甚至更短的时间内就可以在材料上打出孔来，热扩散影响的区域很小，因此产生的热应力也较小，孔的质量较高。

激光打孔可以获得大的深径比，一般机械打孔深径比不超过10：l，激光打孔可以达到100：l以上。

加工效率高，可实现高速打孔，特别适合数量大，密度高的群孔加工。

各类激光打孔机打孔范围知识详解

各类激光打孔机打孔范围知识详解大家都知道，随着激光打孔机的优势凸显，让市面上激光打孔机的需求量逐渐增多，时至今日已成为现代加工制造行业中的重要应用工具。

但是由于产品的不同，对于打孔的要求也有所不同，这也是市面上有多种类型和型号的激光打孔机的原因所在。

我们常见的市面上的激光打孔机有金属打孔机、非金属打孔机和超微孔打孔机三种，今天我们就来了解下这三种激光打孔机的具体打孔范围都有哪些!金属打孔机可用于集成电路陶瓷基片等材料的激光打孔加工和划线，还能切割碳钢、不锈钢、合金钢、铝及合金、铜及合金、钛及合金、镍钼合金等，是一款高性能的激光打孔设备。

加工速度快，效率高，直边割缝小，切割面光滑，可获得大的深径比和深宽比，是精密打孔切割的机型；热变形极小，可在硬、脆、软等各种材料上进行精细打孔切割，加工材料范围广；不存在刀具磨损、替换等问题，无机械变形，容易维护；设有高效保护和急停装置，当激光水冷系统失效时，设备自动切断电源，操作人员的安全风险降至低。

非金属打孔机可以为许多非金属材料（如有机玻璃、塑料、木材、多层复合板材、石英玻璃、石头、玉石等）所吸收。

更为重要的是，二氧化碳激光器与其他激光器相比，可以进行大功率输出。

当与其他技术配合时，可以实现高速打孔，高速度可达100孔/秒，这是其他激光器很难做到的。

非金属打孔机速度快、效率高、经济效益好、应用领域广的优点，在工业生产上有着非常广泛的应用。

激光可以在纺织面料、皮革制品、纸制品、金属制品、塑料制品上进行打孔切割等操作。

应用领域包括制衣、制鞋、工艺品礼品制作、机器设备、零件制作等。

超微孔打孔机广泛应用于：汽车喷油嘴，雾化喷嘴，发动机喷油嘴，喷油嘴，喷气嘴，微孔板，穿孔板，吸音板，微孔过滤器，微孔过滤网，微孔筛，不锈钢过滤网，滤清器，激光打孔网，喷枪喷嘴，细孔穿孔，吸嘴，雾化器等。

以上就是针对这三种主流类型的激光打孔机适用范围的介绍，建议广大消费者，在购买激光打孔机前一定要根据自己的具体产品需求来买针对性的激光打孔机，这样才能更好的帮助您完成工作。

激光钻孔的新方法

激光钻孔的新方法激光钻孔能被划分为三类：冲孔、机械穿孔和光学穿孔。

冲孔采用脉冲激光束，其光斑直径等于被加工孔的直径。

机械穿孔利用了微聚焦的激光束，光斑直径比被加工孔小得多。

微光斑随后沿着环形或螺旋轨迹切割出所需的形状。

光斑移动的轨迹主要通过光学设备、激光聚焦镜或工件的旋转得以维持。

另一方面，光学穿孔采用的是静态环形光束，通过聚焦在工件上产生热量、熔化及气化环形圆周附近的材料以产生穿孔，减少了能量的浪费。

以上三种钻孔技术中的任何一种都能通过采用辅助气体去除熔化材料或加快金属燃烧速度来提升钻孔速度。

光学穿孔中的关键步骤是将激光系统发出的高斯光束或多模式激光束转换成环形光束。

各种光束整形元件能帮助获得环形光束，此类元件的设计主要依据几何或光线传播的衍射原理。

激光束整形包括了激光光强的重新分布，包括激光束横截面几何形状的修整。

光强分布决定了光束具有不同形状，如高斯、多模式、环形、矩形、椭圆或圆形。

光束整形元件和衍射轴棱镜元件能产生集中的非衍射光束，通常被称为Bessel光束，即使光束在空间行进较长距离，其横断面的光强模式依然不会改变。

此类光束的中央衍射模式是激光光斑具有非常小（以波长计）的直径、无限的场深，应用于光学成像、激光测量、不发散光学系统的设计和等离子体波导的产生等。

产生环形光束的轴棱镜光学系统，在设计中必须最小化衍射现象的产生，并且考虑到光学元件的偏差。

光学相差的产生主要源于不精确的制造工艺所引起的有缺陷环形光束，聚焦镜引起的衍射转换了沿着光束扩散路径的强度分布。

根据有缺陷的环形光束中多个衍射环的存在，Arago点存在于焦点周围某特定轴向距离的区域，而不是象理论所预测的那样：Arago点只存在于焦平面。

有缺陷的环形光束也成为另一种判断是否存在设计问题或异常光学元件的标志，具体来说，一个环形光束带有多个衍射环，出现在试验中的焦平面之后。

另一方面，理论上的完美环形光束出现，是因为入射于聚焦镜上的环形光束是无缺陷的。

激光成孔技术原理与分类

激光成孔技术原理与分类频道：光电子发布时间：2008-02-011．激光成孔的原理激光是当：“射线”受到外来的刺激，而增大能量下所激发的一种强力光束，其中红外光或可见光者拥有热能，紫外光则另具有化学能。

射到工作物表面时会发生反射（reflict ion）吸收（absorption）及穿透（transmission）等三种现象，其中只有被吸收者才会发生作用。

而其对板材所产生的作用又分为热与光化两种不同的反应，现分述于下：1．1 光热烧蚀photothermal ablation是指某激光束在其红外光与可见光中所夹帮的热能，被板材吸收后出现熔融、气化与气浆等分解物，而将之去除成孔的原理，称为“光热烧蚀”。

此烧蚀的副作用是在孔壁上的有被烧黑的炭化残渣渣（甚至孔缘铜箔上也会出现一圈高熟造成的黑氧化铜屑），需经后制程desmear清除，才可完成牢固的盲孔铜壁。

1．2 光化裂蚀photochemical ablation是指紫外领域所具有的高光子能量（photon energy），可将长键状高分子有机物的化学键（chemical bond）予以打断，于是在众多碎粒造成体积增大与外力抽吸之下，使板材被快速移除而成孔。

本反应是不含熟烧的“冷作”（cold process），故孔壁上不至产生炭化残渣。

1．3 板材吸光度由上可知激光成孔效率的高低，与板材的吸光率有直接关系。

电路板板材中铜皮、玻织布与树脂三者的吸收度，民因波长而有所不同。

前二者在uv 0.3mu以下区域的吸收率颇高，但进入可见光与ir后即大幅滑落。

至于有机树脂则在三段光谱中，都能维持于相当不错的高吸收率。

1．4 脉冲能量实用的激光成孔技术，是利用断续式（q-switch）光束而进行的加工，让每一段光敕（以微秒us计量）以其式（pulse）能量打击板材，此等每个pulse（可俗称为一枪）所拥有的能量，又有多种模式（mode），如单光束所成光点的gemoo单束光点的能量较易聚焦集中故多用于钻孔。