1064nm皮秒激光器移除不锈钢表面陶瓷膜的应用

2022-03-14 照明小编 www.gdzrlj.com
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皮秒激光作为一种新型的能量源,具有皮秒级超短脉宽、重复频率可调、脉冲能量高等特点,有望实现在金属表面实现高精度、高效率的膜移除效果。红外皮秒激光器通常会提供更大的输出功率,从而在无热影响区的前提下带来更高的处理速度。

随 着大功率激光器技术的发展,激光与材料相互作用研究的深入,激光加工已经成为加工领域中的一种常用技术。近年来,皮秒激光器在各种材料的微加工中获得越来越多的应用。微加工通常针对的是微米级别的加工需求,如金属表面处理,同时还要避免对周边材料造成热损伤。微加工的目的就是获得精细、干净的切口,而且热 影响区(HAZ)最小。皮秒脉冲激光器的脉冲宽度之短、足以避免能量发生热扩散并达到这些消融临界过程所需要的峰值能量密度,因此在该加工应用领域具有众多优势。SPARK LASERS 红外皮秒激光器基于其超短脉冲、高功率、高脉冲能量等优势,在材料微加工领域有着广泛的应用。

1. 议题

可行性实验的主要目的是使用皮秒激光器通过绝缘膜(陶瓷)清晰划线,显示不锈钢的一些规格:

干净、选择性清除

膜涂层无热影响区域

激光对不锈钢无损伤

我们需要实现膜上凹槽不同宽度(50、200和1000um)。以最好的工艺参数,我们处理特定的包含3个凹槽的刻线模式,长度100mm;相邻间隔6mm、依次翻倍即12mm、24mm。3个凹槽组成的每组之间间隔为10 mm。

2. 技术选择

如下为选用的激光器的主要特点:

3. 可行性试验

为了确定最好的加工窗口用于不锈钢上膜的移除,我们改变不同的实验参数如下:

脉冲能量

平均功率

重复频率

扫描速度

迭代次数

使用低重复频率(25 kHz)减少基质上的热积累,因此可获得更好质量的凹槽(无热影响区、毛糙…….)

4. 度量

陶瓷样品

50 um槽宽:

200 um槽宽:


1000 um槽宽:


最终的实物图:

总结:

不锈钢 陶瓷膜 样品质量和导电性被清晰地测试,上述过程中所使用加工参数被确认为最佳。

具体加工参数如下:

脉冲重复频率:1000kHz

扫描速度:10 m/s

平均功率:5 W

每行刻线的加工时间:

50μm x 60mm: 1.37s

200μm x 60mm: 4.30s

1000μm x 60mm: 20.35s

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这意味着可实现单发脉冲到1MHz的重复频率,单脉冲能量高达5 u J,并且在不锈钢 陶瓷膜层状材料上获得高产出、高品质加工效果,只有SPARK LASERS SIRIUS IR-5 可以做到!SIRIUS IR-5 独一无二、不可替代!

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