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激光微加工系統(tǒng)指南

隨著全球制造業(yè)向精細(xì)化、智能化、定制化發(fā)展，激光憑借其良好的單色性、方向性、亮度等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、生物醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域，并滲透到全球產(chǎn)業(yè)鏈中。隨著激光行業(yè)分工的不斷成熟，激光在微加工中的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，在日常生活中，激光微加工隨處可見。此外，在電子產(chǎn)品打標(biāo)、電器外殼打標(biāo)、食品藥品生產(chǎn)日期打標(biāo)、消費(fèi)電子微加工、手機(jī)金屬外殼切割與焊接等行業(yè)中，隨處可見激光微加工技術(shù)的身影。此外，PCB/FPCB板切割與分板、陶瓷打孔與劃片、玻璃、藍(lán)寶石、晶圓切割與微打孔等也都運(yùn)用了激光加工。

讓我們了解激光微加工的6大主要工藝。

激光微加工是激光技術(shù)的一種工業(yè)應(yīng)用，它將一定功率的激光聚焦到加工物體上，使激光與物體相互作用，使加工材料加熱、熔化或汽化，達(dá)到加工目的，是激光束加工（LBM）的一種。目前，激光微加工在激光制造行業(yè)的應(yīng)用主要有激光切割、激光打標(biāo)、激光焊接、激光雕刻、激光表面處理、激光 3D 打印。

激光切割

原理：利用聚焦的高功率密度激光束照射工件，使照射材料迅速熔化、氣化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)。同時(shí)利用與光束同軸的高速氣流將熔融材料吹走，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的切割。

特點(diǎn)：切割速度高、表面光滑美觀、一次性加工、工件變形小、無(wú)刀具磨損、清理污染低，可加工金屬、非金屬及非金屬?gòu)?fù)合材料、皮革、木材、纖維等，適用于車體厚度精細(xì)切割如板、汽車零部件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封裝置及各種不允許焊接污染和變形的裝置。

激光打標(biāo)

原理：利用高能量密度的激光對(duì)工件進(jìn)行局部照射，使表層材料氣化或引起顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從而留下永久性的標(biāo)記。

特點(diǎn)：非接觸式加工，可在任何異形表面進(jìn)行標(biāo)記，工件不會(huì)變形和產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，加工精度高，加工速度快，清潔環(huán)保，成本低，適用于金屬、塑料、玻璃、陶瓷、木材、皮革等材料。

激光焊接

原理：利用高能量密度的激光束輻射加熱工件表面，表面熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散。通過(guò)控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復(fù)頻率，使工件熔化，形成特定的熔池。

特點(diǎn)：可焊性降低，不受磁場(chǎng)影響，空間限制小，無(wú)電極污染，適合自動(dòng)高速焊接，能焊接不同性質(zhì)的金屬，能在封閉的空間內(nèi)工作，適用于圓鋸片、亞克力、彈簧墊片、電子零件用銅板、一些金屬網(wǎng)板、鐵板、鋼板、磷青銅、電木、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、氧化鋁陶瓷片下面的 1mm、航空航天工業(yè)用的鈦合金等。

激光雕刻

原理：激光照射材料表面，材料吸收能量后瞬間熔化或氣化，形成劃痕線。

特點(diǎn)：自動(dòng)跳號(hào)、熱影響區(qū)小、線條細(xì)膩、清潔耐磨、環(huán)保節(jié)能、節(jié)省材料，可用于木制品、有機(jī)玻璃、金屬板、玻璃、石材、水晶、紙張、2色板、氧化鋁、皮革、樹脂等材料的蝕刻。

激光表面處理 - 激光清洗

原理：利用激光加熱材料表面，實(shí)現(xiàn)清洗。

特點(diǎn)：加工速度快，零件變形小，加工精確，自動(dòng)淬火處理效果，適用于除銹，除涂層，脫漆，除油等應(yīng)用。

3D 激光打印

原理：利用鋪粉輥在工件表面鋪一層粉末，激光束按照粉末層輪廓截面掃描粉末層，使粉末熔化、燒結(jié)，實(shí)現(xiàn)工件的粘接。

特點(diǎn)：機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)單，可加工材料范圍廣泛，加工精度高，無(wú)需支撐結(jié)構(gòu)，材料利用率高，結(jié)合計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)，可用于模具、模型的制造。

激光微加工應(yīng)用的發(fā)展

目前光纖激光器的市場(chǎng)份額高于固體激光器，主要原因是光纖激光器主要用于高功率宏加工，市場(chǎng)需求與制造業(yè)發(fā)展階段相符；固體激光器主要用于激光微加工，雖然激光微加工市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段，但目前市場(chǎng)容量小于微加工市場(chǎng)容量，但可穿戴設(shè)備、半導(dǎo)體芯片、醫(yī)療、新能源等高精尖制造仍需依賴激光微加工。

雖然各類激光機(jī)側(cè)重的工業(yè)應(yīng)用不同，下游應(yīng)用市場(chǎng)需求差異較大，其市場(chǎng)規(guī)模也存在一定差異，但隨著全球工業(yè)激光機(jī)市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng)，未來(lái)激光微加工在工業(yè)領(lǐng)域及消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用仍將不斷增多。