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1. 激光打孔的基本原理与特点

 

(1)激光打孔的基本原理

 

激光打孔是将高功率密度激光束作用于工件表面,使材料汽化或通过气体吹出熔化材料形成孔洞的过程。激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、稳定可靠、综合效益显著等优点,已成为现代制造领域的关键技术之一。激光打孔在高硬度、高脆性零件,如硬质合金件、陶瓷工件、金刚石零件等上加工各种尺寸的小孔具有明显的优势。激光打孔还可以适合深孔、型孔、中空体、复杂冷却水道小孔、精密零件小孔的制造加工。由于没有工具磨损,激光打孔可以高速实现薄板高密度群孔的制造。

 

(2)激光打孔的特点

 

激光打孔方法的技术特点明显,在许多零件的打孔应用中都表现出了其他方法所不可比拟的优势.

  

质量优势 技术特质 实际应用
1)激光可以打细小深孔 激光聚焦直径可至0.3毫米 特殊喷嘴和冷却通道
2)在斜面上打斜孔、异型孔 激光空中传输 涡轮发动机叶片打孔
3)对极硬的陶瓷零件打孔 激光打陶瓷孔无技术难度 钢铁业耐高温火焰喷嘴
4)打孔准确度高,性能可靠 激光打孔无工具磨损 燃气机喷嘴打孔
5)激光打高密度细小群孔 激光可用高速飞行法打孔 精密化工,制药用筛板

 

2. 激光打孔的典型应用

 

(1)紫外激光钻孔

 

当今的电子产品密度越来越高,需要更强的精细加工能力。利用紫外激光可以在不同材料上轻松切割任意形状、钻微孔、盲孔,嵌芯片挖盲槽。如各种PCBF刚性和FPC柔性材料上、RCC(树脂涂布铜皮)、PTFE (聚四氟乙烯)、FR4 和 FR5 、Thermount(聚酰胺纤维无纺布)等,还可以实现开铜窗以及环氧树脂和玻璃纤维的去除。

 

在RCC上钻75μm孔

多层FPC板钻盲Ø75μm

在LTCC上开盲槽和异形孔

阻焊剂上开50μm窗口

在覆盖膜上开窗口

在聚酰亚铵材料上开孔

 

优点:

 

无分层,减少粉红圈的产生 , 钻孔速度快、质量好
自动对材料的位置和涨缩进行校正
自动靶标识别和比例校正,孔的位置精度高

覆盖膜轮廓边缘齐整圆顺、光滑无毛刺、无溢胶
拐角圆滑流畅,干净整齐
无机械应力、偏位、污脏等问题

 

(2)金属板与陶瓷板打孔

 

陶瓷·激光打孔·Φ0.5mm
叶片·激光打孔·Φ0.5mm
镍片·激光钻孔阵列·Φ30μm

 

过滤板·Φ0.7mm3mm厚不锈钢板)
激光打孔·过滤板·82万个孔

 

3. 激光打孔设备

 

(1) 采用紫外激光作为光源的打孔加工,可以采用“HUST-UV多功能紫外激光微加工设备”实现,设备具体详情请参看“紫外激光微加工”网页。

(2) 对于厚金属板(厚度为1-5mm)的打孔加工,可以采用“多功能全固态激光焊接设备”实现,设备具体详情请参看“激光焊接”网页。