上海超快飞秒激光钻孔

近年来，飞秒激光技术在材料加工领域的应用越来越广。与传统的加工方式相比，飞秒激光具有超快、超短、高能束的特点，能够在极短时间内对材料进行精细加工，同时避免了热影响和热损伤等问题。本文将介绍飞秒激光微孔成型设备在钼片上打沉头孔的应用，并探讨其优势和未来发展方向。飞秒激光微孔成型设备简介飞秒激光微孔成型设备是一种高精度、高效率的加工设备，采用飞秒激光器作为能量源，通过控制激光的能量、脉冲宽度、脉冲频率等参数，实现对材料的快速、精确加工。该设备主要用于微孔、微槽、微缝等微结构的加工，适合应用于航空航天、科研、生物医学等领域。与一般的MCT钻孔不同，飞秒激光加工具有热处理后易于加工孔的优点。上海超快飞秒激光钻孔

激光打孔工艺可分为长脉冲（ms级）和短脉冲（ns、ps、fs级）激光工艺，注意脉冲宽度是个时间单位，不是长度单位，其中ps皮秒激光和fs飞秒激光也被行业内叫做超快激光。两种工艺相比各有优缺点，同样是气化材料加工小孔，前者因为其单个脉冲照射时间更长，能提供更多能量快速去除材料，相当于大刀阔斧效率高；后者能量细小峰值功率高，可瞬间气化微量材料，素有冷加工的美誉，相当于小刀精啄，几乎没有重熔层，表面质量更好，专业一点讲就是超快激光由于脉冲持续时间远小于材料中受激电子通过转移、转化等形式的能量释放时间，只需考虑电子吸收入射光子的激发和储能过程，加上高达TW（10^12W）级的峰值功率，能量在只有几个纳米厚度内迅速聚集，瞬间产生的超高电子温度值远超材料汽化温度，材料直接从固态转为气态，在表面形成高密度、超热、高压的等离子体状态，实现非热熔性加工。高精度飞秒激光颗粒面膜板飞秒激光几乎可以加工任何材料，但受到激光发射器功率的限制，激光工艺可加工的材料以非金属材料为主。

飞秒激光刻蚀具有以下优点：1、精度高：飞秒激光能够实现非常精细的加工，因此可以创造出高度精密的模具。2、不产生热损伤：由于激光脉冲极短，能量密度高，加工过程中很少产生热影响区，减少了模具表面的热损伤。3、避免微裂纹：相比传统加工方法，飞秒激光刻蚀可以减少或避免在模具表面形成微裂纹，提高了模具的使用寿命和耐久性。4、可加工各种材料：飞秒激光刻蚀技术适用于各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等，因此具有很大的适用范围。灵活性：激光加工具有很高的灵活性，可以实现各种复杂形状和微细结构的加工。飞秒激光在模具上进行激光刻蚀是一种高精度、低热影响、适用性广的先进加工技术，可以实现对模具表面的精细加工，为制造高精度零部件提供了重要的加工手段。

飞秒激光技术在航空发动机制造上的应用：长久以来，我国发动机制造技术始终是制约航空航天事业发展的瓶颈，产品的质量不过关来自两方面：一是材料技术；二是材料加工技术。飞秒激光钻孔恰恰解决了这个难题！在航空航天领域，燃气涡轮是发动机的三大关键部件之一，其性能直接决定了发动机的好坏。然而航空发动机的涡轮叶片工作温度至少为1400摄氏度，因此必须对高温部件，尤其是叶片必须使用精确的冷却技术。叶片冷却一般通过大量不同直径的气膜孔来实现，孔径约为100~700微米，且空间分布复杂，多为斜孔，角度为15°到90°不等，为了提高冷却效率，开孔形状往往成扇形或者矩形，这给加工带来极大的难度。目前主流的方法是高速电火花，但工具电极制造极为困难，加工好的部件易磨损，加工速度慢，排除孔内的加工屑比较困难，不易散热，根本不适合大批量生产。此外，现代发动机叶片表面通常要覆盖一层热障涂层、一般是陶瓷材料，采用传统电火花无法加工，是未来先进发动机制造的关键技术。随着未来发动机叶片材料逐渐走向非金属化，电火花加工更不靠谱，而飞秒激光加工具有材料适应广、定位精度高、无机械变形、无直接接触等各种优点，非常适合加工微型孔。使用YAG激光器的脉冲持续时间较长，为 ∼20ns（1ns=10-9s），会导致热影响区和激光处理区域周围出现裂纹。

飞秒激光是一种先进的激光技术，其特点主要体现在以下几个方面：1.**定义与度量**：-飞秒（femtosecond），简称fs，是标衡时间长短的一种计量单位。具体来说，1fs等于10^-15秒。-即使是自然界中速度max的光速（30万千米/秒），在1飞秒内也只能走0.3μm，这个距离甚至不到一根头发丝的百分之一。2.**技术特点**：-**持续时间极短**：飞秒激光持续的时间极其短，只有几个飞秒，是人类在实验条件下所能获得的至短脉冲。-**瞬时功率高**：飞秒激光的瞬时功率极高，可以达到百万亿瓦，比全世界发电总功率还要多出上百倍。-**聚焦能力强**：飞秒激光能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域内，使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高出数倍。飞秒激光切割可针对柔性PET、PI材料或玻璃、硅片基材上的镀层刻蚀、划线、切割，不伤及基材。北京高效飞秒激光MLCC轮刀

飞秒激光加工的脉冲宽度为飞秒级别，1飞秒为1秒的10的负十五次方，是通常意义的一千万亿分之一秒。上海超快飞秒激光钻孔

目前用于眼科屈光诊疗的全飞秒激光应该是飞秒技术在医疗中应用的成熟的设备之一。还有扩张器、内窥镜和导管等的加工等等。还有在医学诊疗方面，与长脉冲激光相比，飞秒激光能量高度集中，作用期间几乎没有热量传输效应，因此也不会引起周围环境温度的上升，这在激光手术医疗应用方面非常重要。数度的温度上升一方面会在瞬间变成压力波传到神经细胞产生痛感，另一方面可能会对生物体组织造成致命伤害。因此，飞秒激光可以实现无痛和无损伤的安全诊疗。上海超快飞秒激光钻孔