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東莞準(zhǔn)分子激光切割廠家

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產(chǎn)品型號(hào)激光切割機(jī)加工

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更新時(shí)間：2022-08-03 13:42:16瀏覽次數(shù)：653次

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東莞市博世機(jī)電設(shè)備有限公司

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

由于激光切割機(jī)的脈沖持續(xù)時(shí)間非常短，能量在時(shí)間上高度集中。在同等能量的情況下，激光切割機(jī)的峰值強(qiáng)度大于納秒長(zhǎng)脈沖的1 05倍。因此激光切割機(jī)加工所需的脈沖能量閾值一般為毫焦耳或微焦耳量級(jí)，較傳統(tǒng)激光加工消耗的光能量低。

詳細(xì)介紹

對(duì)于準(zhǔn)分子激光切割機(jī)與聚合物材料之間的相互作用機(jī)理仍然存在著爭(zhēng)論，問(wèn)題主要集中在：光解切割過(guò)程是光化學(xué)過(guò)程還是光熱過(guò)程或是兩者并存的過(guò)程；激光切割機(jī)的激光能量、波長(zhǎng)等參數(shù)與切割率間的關(guān)系；對(duì)于切割閾值的分析。

光化學(xué)過(guò)程認(rèn)為，由于準(zhǔn)分子激光切割機(jī)具有很高的光子能量，高于部分聚合物的結(jié)合鍵能。在激光輻射的范圍內(nèi)，在材料吸收的光子流量超過(guò)閾值后，實(shí)現(xiàn)光解并產(chǎn)生化學(xué)鍵的斷裂，但斷鍵數(shù)量不斷增加，碎片達(dá)到一定的濃度時(shí)，被刻蝕材料的體內(nèi)壓力和溫度的急劇升高導(dǎo)致發(fā)生體爆炸，使得碎片離開(kāi)基體，形成刻蝕。
在光熱過(guò)程的解釋中認(rèn)為，材料在被去除前，由于吸收紫外光光子能量產(chǎn)生電子和振動(dòng)激勵(lì)，導(dǎo)致溫度的急劇升高并使得材料發(fā)生蒸發(fā)爆炸，實(shí)現(xiàn)切割。由于高聚物的熱擴(kuò)散很小，使得刻蝕僅發(fā)生在表面層，對(duì)周圍材料的影響很小。

這是激光切割機(jī)加工的另一重大特征。首先，在激光切割機(jī)加工過(guò)程中，激光與物質(zhì)之間的能量轉(zhuǎn)移是建立在多光子吸收的基礎(chǔ)上，材料對(duì)能量的吸收與光子強(qiáng)度的3次方成正比，即能量的吸收高度依賴于激光強(qiáng)度I3.由于激光的強(qiáng)度在空間上一般呈高斯型分布，即入射激光經(jīng)過(guò)聚焦后在焦斑中心的位置強(qiáng)度zui大，趨向于焦斑邊緣時(shí)，強(qiáng)度逐漸減弱。如果調(diào)節(jié)入射激光束，使得焦斑的中心強(qiáng)度剛好滿足材料的多光子電離閾值，則加工過(guò)程中的能量吸收和作用范圍就被*于焦點(diǎn)中心位置處的很小一部分體積內(nèi)，而非整個(gè)聚焦光斑所輻照的區(qū)域。
例如，當(dāng)入射激光切割機(jī)激光經(jīng)過(guò)聚焦后的強(qiáng)度包絡(luò)如中的虛線所示時(shí)，其相應(yīng)的光斑直徑（FWHM）值為1um，則加工過(guò)程中的光子吸收包絡(luò)為圖中的點(diǎn)劃線所示。如果控制激光脈沖能量，使得中心強(qiáng)度的70%剛好滿足光子吸收閾值，則相應(yīng)的加工范圍直徑約為0. 35um.

另外，如果將聚焦強(qiáng)度位于閾值附近的激光切割機(jī)激光射向某些透明材料的內(nèi)部空間，當(dāng)光束穿過(guò)表面行進(jìn)時(shí)，一方面材料的透明特性使得光束的共振線性吸收可以忽略，另一方面，較低的光束強(qiáng)度又無(wú)法滿足材料的多光子非線性吸收要求。因此，光束幾乎可以毫無(wú)衰減地到達(dá)材料內(nèi)部的聚焦點(diǎn)。事實(shí)上，入射激光唯有在該點(diǎn)位置才能獲得較高的功率密度，發(fā)生多光子吸收和電離，從而實(shí)現(xiàn)材料內(nèi)部三維空間上任意部位的超精細(xì)加工，使得激光切割機(jī)加工過(guò)程具有嚴(yán)格的空間定位選擇能力。
由于激光切割機(jī)的脈沖持續(xù)時(shí)間非常短，能量在時(shí)間上高度集中。在同等能量的情況下，激光切割機(jī)的峰值強(qiáng)度大于納秒長(zhǎng)脈沖的1 05倍。因此激光切割機(jī)加工所需的脈沖能量閾值一般為毫焦耳或微焦耳量級(jí)，較傳統(tǒng)激光加工消耗的光能量低。

關(guān)鍵詞：切割機(jī)