高精密飞秒激光钻孔

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。相对于传统激光加工设备，飞秒激光由于脉冲时间极短，被加工物体不会被加热，适合加工30微米以下的小孔。高精密飞秒激光钻孔

秒激光打沉头孔的优势1.高精度：飞秒激光的加工精度极高，可以达到微米甚至纳米级别，可以满足各种高精度加工需求。2.高效率：飞秒激光的加工速度极快，可以大幅提高加工效率，降低生产成本。3.低损伤：飞秒激光的脉冲宽度极短，作用时间极短，可以避免热影响和热损伤等问题，保证加工质量和精度。4.可加工材料范围广：飞秒激光可加工的材料范围很广，包括金属、非金属、复合材料等，具有很强的通用性。5.环保节能：飞秒激光加工过程中不需要使用任何化学试剂或冷却剂，是一种环保节能的加工方式。北京自动化飞秒激光切割飞秒激光脉冲与材料相互作用时间在一个非常短的时间（飞秒量级），因此可以实现材料的冷加工。

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。

飞秒激光在模具制造和加工领域中具有广泛的应用。飞秒激光是一种极短脉冲的激光，其脉冲宽度通常在飞秒（即百万亿分之一秒）级别。这种特殊的激光特性使得它在刻蚀和加工方面具有很多优势，特别是在需要高精度和微观结构的应用中。在模具制造中，飞秒激光可以用来进行微细图案的刻蚀，以实现模具表面的精细加工。飞秒激光刻蚀可以用于：微纳米结构的制备：飞秒激光能够在模具表面刻蚀出微观甚至纳米级别的结构，这些结构可以用于制备微透镜阵列、微流体器件、微型反应器等。光学模具加工：飞秒激光可用于加工光学模具表面，以创建具有复杂形状和微观结构的光学元件，如透镜、光栅等。3.模具表面改性：飞秒激光可以通过表面改性来改善模具的性能，例如提高表面硬度、改善耐磨性等。4.模具修复：当模具表面出现缺陷或磨损时，飞秒激光也可以用于局部修复，从而延长模具的使用寿命。飞秒激光适用于在各类金属、非金属、复合材料等多种材料上进行盲孔/异型孔等结构的可控锥度精细加工。

与传统的切割方法相比，飞秒激光切割机具有以下优势：1.精度高：飞秒激光切割技术能够实现微米级切割精度，满足高精度电子设备的制造要求。2.速度快：飞秒激光切割技术的切割速度比传统方法快得多，能够提高生产效率。3.无接触：飞秒激光切割技术无需物理接触，避免了对材料的损伤和变形。4.无热影响区：飞秒激光切割技术产生的热量极少，不会对材料造成热影响区，保证了产品的质量。5.环保：飞秒激光切割技术不需要使用化学试剂或产生有害物质，符合环保要求。飞秒激光切割可直接对玻璃、硅片、不锈钢等材料做激光划线、刻槽、刻蚀等处理，至小线宽小于10微米。北京工业飞秒激光薄膜芯片

飞秒激光可以加工所有材料（金属、半导体、玻璃和陶瓷），包括透明材料，因此也可用于钻孔、开槽和切割。高精密飞秒激光钻孔

随着科技的飞速发展，半导体行业已经成为现代电子设备不可或缺的重要部分。在这个领域，精密制造技术的进步对于提高产品性能和降低成本具有至关重要的作用。其中，飞秒激光切割机作为一种先进的精密加工技术，正逐渐在半导体行业中发挥着越来越重要的作用。在半导体晶片制造过程中，飞秒激光切割机被广泛应用于晶圆的切割和成型。由于半导体晶片的尺寸非常小，且对精度和表面质量的要求极高，传统的切割方法往往难以满足这些要求。而飞秒激光切割技术具有高精度、高效率、无接触等优点，能够实现晶圆的快速、准确切割，提高生产效率和产品质量。微电子器件是现代电子设备的重要组成部分，其制造过程中需要对各种微小的电路和元件进行精确加工。飞秒激光切割机可以用于制造各种微电子器件，如集成电路、微电机等。这些器件需要高精度的切割和焊接，而飞秒激光切割技术能够实现这些要求，提高生产效率和产品质量。高精密飞秒激光钻孔