3D 打印

何时选择激光微加工第 1 部分:材料对激光波长的吸收率

All material processing starts, of course, with the material.  Laser micromachining is a good option for manufacturing parts since materials absorb light resulting in a physical transformation of the material’s structure.  Whether…

何时选择激光微加工第 1 部分:材料对激光波长的吸收率
亚瑟·肖洛
亚瑟·肖洛

当然,所有材料加工都始于材料。激光微加工是制造零件的一个很好的选择,因为材料吸收光会导致材料结构的物理转变。无论是红外激光的热加工还是紫外激光的光烧蚀机制,激光都可以在各种材料上钻孔、切割、焊接和标记。但为了获得最佳加工效果,必须选择发射最适合材料波长的激光。

已故的激光发明者之一亚瑟·肖洛 (Arthur Schawlow) 是一名表演者,他曾经进行过一次有趣的演示,展示了不同的材料如何吸收激光。他使用一种早期的激光(形状为射线枪)将光束射入一个透明气球,该气球由一种只透射波长而不吸收波长的材料制成。光子会穿过气球内部,气球由另一种材料制成,形状为米老鼠,吸收光线后爆裂,不会损坏外部材料。这清楚地展示了不同的材料如何根据光子的波长吸收或透射光线。

在氮化硅上钻孔。
在氮化硅上钻孔。

在 Potomac,我们使用从红外线到紫外线的多种激光,以便能够为我们正在处理的材料选择正确的激光波长。多年来,二氧化碳激光器一直被用作汽车行业的主力,因为金属在红外线区域吸收强烈。我们能够以一致性和可重复性在不锈钢、铜、钛和铝喷嘴、荫罩和过滤器上钻孔。

对于某些材料,如有机聚合物、人体组织、钻石甚至石英,远紫外商用激光器的发明开辟了许多应用。例如,193 nm 的准分子激光几乎被所有材料强烈吸收,并促成了包括 LASIK 眼科手术在内的最新创新。

Kapton 管上的小孔
Kapton 管上的小孔

Potomac 使用 248 和 193 nm 的准分子激光器来制造各种医疗设备和生物技术产品。有机聚合物用于导管和其他一次性设备,以及制造微流体设备,因此准分子激光微加工是我们在这些应用领域的首选。

玻璃上的小孔
玻璃上的小孔

玻璃是一种特别难以机械加工的材料,鉴于其非接触特性,激光微加工是最佳选择。必须考虑不同类型玻璃之间的差异,但大多数玻璃在紫外线区域的吸收效果最好。虽然我们看到许多泄漏测试和其他钻孔应用,但这种有限的吸收光谱也使玻璃成为导电涂层或薄膜的理想基材,在这些应用中,需要精确的图案化而不会损坏玻璃。

在为某项工作选择合适的工具时,Potomac 还会考虑许多其他因素,我们将在即将发布的帖子中讨论这些因素,但首先,Potomac 将材料吸收率与激光波长相匹配,以便为我们的客户提供最佳的微加工结果。

 

Get started today

Ready to discuss your next micromachining project?

Reach the Potomac Photonics engineering team to talk through process and qualification requirements. Upload STEP, STL, or PDF — our engineers review it for manufacturability.

No commitment · Our engineers respond within 24 hours