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激光打孔技术的发展趋势

所谓激光打孔技术,就是以激光束为热源,通过激光加热去除的方法进行的激光分离技术。它是最早达到实用化的激光加工技术,同时也是目前激光加工应用最广泛的领域之一。激光打孔对硬、脆材料的微孔加工方面,具有独特的优势。

世界上最早1962年开始,将激光打孔技术应用到刀片上打孔,从而逐渐进入了激光加工的时代。1970年前后,国内的一些大型手表厂通过使用红宝石激光器和钕玻璃激光器进行手表宝石轴承的打孔加工,是我国激光打孔技术的最早应用实例。随着激光打孔技术的发展,其应用也开始逐渐广泛,对孔的精度和尺寸要求越来越高,同时,用来打孔加工的材料也开始多样化,即有金属也有非金属。激光打孔技术的发展也趋向于以下几个方向:

1、要求激光打孔更快的速度、更深的孔深。对激光打孔的速度、深度的要求,其实,就是对激光器的更高要求。随着激光技术的迅速发展,高质量的激光器使得激光打孔的速度不断提高和深度不断增加,充分展现了激光在打孔技术上的优势和能力。但是,仍不能满足越来越高的社会需求。所以,提高激光打孔的速度、深度和生产效益已经成为了激光打孔的必然趋势。高速激光打孔现在主要应用在航天和汽车制造业等。

2、激光打孔的精细度要求。一般在不调制激光器的情况下,进行激光打孔,所打孔的直径为0.20.4mm左右。如果要打较大的孔,则可以通过轮廓迂回法来实现;但是,当所要求的孔径小于0.2mm至微米级时,则对激光的调制就比较重要了,可以通过进行锁模和调制来实现。目前,国外有人利用激光器的窄聚焦光束进行30μm高精度微孔的加工。在钛、白金、钨、钼等钢箔上,可以实现最小孔径为5μm的小孔。

3、对打孔质量的要求。因为激光打孔是通过激光对材料的热作用,使材料熔化、气化形成的,所以,对于打孔的精度会有所影响。在打孔过程中,由于热传递所导致的孔周围的热影响区域和激光束的发散角等原因造成的孔的锥度,这些问题都在一定程度上影响了激光打孔的质量。为了改善激光打孔的质量,也是现在激光打孔工艺的发展趋势。

总而言之,激光打孔工艺的发展是朝着激光打孔效率、质量不断提高的方向发展的。同时,随着激光技术的不断成熟,更多样化的打孔技术也在不断发展。

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