皮秒激光作為一種新型的能量源俯抖,具有皮秒級(jí)超短脈寬、重復(fù)頻率可調(diào)瓦胎、脈沖能量高等特點(diǎn)芬萍,有望實(shí)現(xiàn)在金屬表面實(shí)現(xiàn)高精度、高效率
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紅外皮秒激光器移除不銹鋼表面陶瓷膜的應(yīng)用
摘 要:皮秒激光作為一種新型的能量源,具有皮秒級(jí)超短脈寬负芋、重復(fù)頻率可調(diào)漫蛔、脈沖能量高等特點(diǎn),有望實(shí)現(xiàn)在金屬表面實(shí)現(xiàn)高精度示罗、高效率的膜移除效果惩猫。紅外皮秒激光器通常會(huì)提供更大的輸出功率,從而在無熱影響區(qū)的前提下帶來更高的處理速度蚜点。
引 言:隨著大功率激光器技術(shù)的發(fā)展,激光與材料相互作用研究的深入拌阴,激光加工已經(jīng)成為加工領(lǐng)域中的一種常用技術(shù)绍绘。近年來,皮秒激光器在各種材料的微加工中獲得越來越多的應(yīng)用迟赃。微加工通常針對(duì)的是微米級(jí)別的加工需求陪拘,如金屬表面處理,同時(shí)還要避免對(duì)周邊材料造成熱損傷纤壁。微加工的目的就是獲得精細(xì)左刽、干凈的切口,而且熱影響區(qū)(HAZ)最小酌媒。皮秒脈沖激光器的脈沖寬度之短欠痴、足以避免能量發(fā)生熱擴(kuò)散并達(dá)到這些消融臨界過程所需要的峰值能量密度迄靠,因此在該加工應(yīng)用領(lǐng)域具有眾多優(yōu)勢(shì)。Spark LaserS 紅外皮秒激光器基于其超短脈沖喇辽、高功率掌挚、高脈沖能量等優(yōu)勢(shì),在材料微加工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用菩咨。
1.議題
可行性實(shí)驗(yàn)的主要目的是使用皮秒激光器通過絕緣膜(陶瓷)清晰劃線吠式,顯示不銹鋼的一些規(guī)格:
* 干凈、選擇性清除
* 膜涂層無熱影響區(qū)域
* 激光對(duì)不銹鋼無損傷
我們需要實(shí)現(xiàn)膜上凹槽不同寬度(50抽米、200和1000um)特占。以最好的工藝參數(shù),我們處理特定的包含3個(gè)凹槽的刻線模式云茸,長(zhǎng)度100mm是目;相鄰間隔6mm、依次翻倍即12mm查辩、24mm胖笛。3個(gè)凹槽組成的每組之間間隔為10 mm。
2.技術(shù)選擇
如下為選用的激光器的主要特點(diǎn):
3.可行性試驗(yàn)
為了確定最好的加工窗口用于不銹鋼上膜的移除宜岛,我們改變不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)如下:
ü 脈沖能量
ü 平均功率
ü 重復(fù)頻率
ü 掃描速度
ü 迭代次數(shù)
使用低重復(fù)頻率(25 kHz)減少基質(zhì)上的熱積累长踊,因此可獲得更好質(zhì)量的凹槽(無熱影響區(qū)、毛糙…….)
4. 度量
陶瓷樣品
50 um槽寬:
200 um槽寬:
1000 um槽寬:
最終的實(shí)物圖:
總結(jié):
不銹鋼+陶瓷膜 樣品質(zhì)量和導(dǎo)電性被清晰地測(cè)試萍倡,上述過程中所使用加工參數(shù)被確認(rèn)為最佳身弊。
具體加工參數(shù)如下:
* 脈沖重復(fù)頻率:1000kHz
* 掃描速度:10 m/s
* 平均功率:5 W
每行刻線的加工時(shí)間:
50μm x 60mm: 1.37s
200μm x 60mm: 4.30s
1000μm x 60mm: 20.35s
SIRIUS IR-5 可提供最好的加工參數(shù)!
這意味著可實(shí)現(xiàn)單發(fā)脈沖到1MHz的重復(fù)頻率列敲,單脈沖能量高達(dá)5 u J,并且在不銹鋼+陶瓷膜層狀材料上獲得高產(chǎn)出阱佛、高品質(zhì)加工效果,只有SPARK LASERS SIRIUS IR-5 可以做到戴而!SIRIUS IR-5 獨(dú)一無二凑术、不可替代!