何时选择激光微加工（第 2 部分）：突破微型加工的极限

当我们需要制作非常小的孔、切口、线条和特征时，激光微加工通常是我们数字制造工具箱中的最佳选择。发射光谱中紫外线区域的光的激光器在生物技术和医疗设备应用中特别有用，因为它们可以创建小至 1 微米的特征 - 如果你考虑到人类头发的平均直径约为 75 微米，那么这个尺寸就非常小了！

激光波长

激光束必须聚焦到一定大小的光斑，以便能量能够充分集中，从而引起材料变化。在较短波长下工作的激光，例如 193 和 248 nm 的准分子激光，可以聚焦到亚微米大小的光斑。虽然这是可行的，但在实践中，可重复的光斑大小可以达到约 1 微米，这使得该光源在许多应用中非常有用。1 到 20 微米范围内的孔通常用于泄漏测试，以及制造医用雾化器、吸入器、球囊导管或荫罩。

不管怎样尝试，红外线中较长波长区域的光永远无法在物理上形成如此小的孔。然而，对于许多应用来说，5 到 200 微米之间的孔就可以完成任务。在这些情况下，尤其是在处理金属、陶瓷、硅或玻璃时，选择较长波长的激光可以获得最佳效果。

长宽比

我们还必须考虑纵横比，即激光光斑直径与材料厚度之间的关系。虽然我们将激光聚焦以获得最大能量浓度或能量密度，但一旦光子被材料吸收，光束就会扩展或发散。根据经验，激光束的发散度会随着光斑尺寸的减小而增加。

聚焦到 1 微米点的光束只能在很短的距离内保持该点的大小，因此在 6 英寸的材料上制造 1 微米的孔在物理上是不可能的。在 Potomac，我们有许多技术可以

使我们能够实现高达 10:1 的纵横比，这样我们就可以打出比其直径深 10 倍的孔。但这取决于许多因素，包括材料类型。

尽管机械加工有其优势，但 CNC 加工根本无法与激光在最小空间尺度上打孔的独特能力相媲美。随着生物技术、医疗设备、微流体、电子和消费品行业的微型化，产品部件需要越来越小的尺寸。

由于 Potomac 开始开发和制造准分子激光器和其他紫外激光器，我们有独特的资格选择合适的激光器来解决最小的制造问题。