超快激光加工系統(tǒng)原理
長(zhǎng)脈沖激光如納秒激光微加工,其原理是基于材料中的電子共振線性吸收獲得的能量,將材料逐步熔化、蒸發(fā)移除。由于激光脈沖持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),遠(yuǎn)大于材料熱擴(kuò)散的時(shí)間,電子傳遞給離子的能量很高,熱擴(kuò)散涉及比焦點(diǎn)更大的區(qū)域,激光聚焦點(diǎn)周圍一個(gè)較大的體積會(huì)被熔化,使得加工區(qū)域邊緣不清晰,加工精度有限。而超快激光在極短的時(shí)間和極小的空間內(nèi)與物質(zhì)相互作用,作用區(qū)域內(nèi)的溫度在瞬間內(nèi)急劇上升,并以等離子體向外噴發(fā)的形式得到去除。嚴(yán)格避免了熱融化的存在,大大減弱和消除了傳統(tǒng)加工中熱效應(yīng)帶來的諸多負(fù)面影響,超快激光微加工和材料相互作用的時(shí)間很短,使得能量以等離子體的形式被迅速帶走,熱量來不及在材料內(nèi)部擴(kuò)散,熱影響區(qū)非常小,不會(huì)產(chǎn)生重鑄層,屬于冷加工,呈現(xiàn)銳利的加工邊緣,加工精度高。
圖|納秒激光、皮秒激光、飛秒激光加工對(duì)比
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