近年來(lái)，隨著工業(yè)技術(shù)需求的不斷提升，對(duì)加工工具的要求不斷越來(lái)越高，微精密激光切割工具的發(fā)展方向也在向著市場(chǎng)需求靠近，朝著超快激光領(lǐng)域發(fā)展，逐漸形成了以納秒激光切割為主導(dǎo)，開(kāi)發(fā)皮秒激光切割機(jī)與飛秒激光切割機(jī)適用市場(chǎng)需求。

納秒、皮秒、飛秒是時(shí)間單位，1秒=10³毫秒=10⁶微秒=10⁹納秒=10¹²皮秒=10¹⁵飛秒，皮秒激光切割機(jī)、納秒激光切割機(jī)指的是激光在皮秒、納秒時(shí)間范圍內(nèi)的單個(gè)脈沖作用時(shí)間，指的是激光的脈沖寬度。激光的加工方式是利用高能量的激光光束、聚焦后照射材料表面，使其發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，形成切割，本質(zhì)上是一種熱加工方式，但由于作用時(shí)間短，通常在幾個(gè)納秒范圍內(nèi)，所以熱影響的區(qū)域小，能夠保證加工的效果與加工速度。

在當(dāng)今的主流市場(chǎng)上，我們常見(jiàn)的激光加工工具為一種納秒激光，而隨著工業(yè)技術(shù)的要求不但提升，納秒激光范圍內(nèi)的熱影響效應(yīng)被放大，由熱效應(yīng)所帶來(lái)的衍生不良效果不被市場(chǎng)接受，一種新的激光加工工具應(yīng)運(yùn)而生，是符合市場(chǎng)需求的，也是激光行業(yè)內(nèi)的技術(shù)突破，行業(yè)內(nèi)我們稱之為微精密超快激光加工系統(tǒng)，通常稱之為皮秒激光切割機(jī)或飛秒激光切割機(jī)。

皮秒激光切割機(jī)擁有超短脈沖時(shí)間，單個(gè)脈沖作用時(shí)間只有幾個(gè)皮秒時(shí)間內(nèi)，因此其熱影響非常小，甚至于可以忽略不計(jì)。相比較于納秒激光切割機(jī)的加工，整個(gè)加工過(guò)程中沒(méi)有重鑄材料、加工過(guò)程干凈，激光能量的吸收對(duì)材料或波長(zhǎng)的依賴性更小。因此在微精密激光加工領(lǐng)域，超快激光加工系統(tǒng)的皮秒激光切割機(jī)和飛秒激光切割機(jī)提供了廣闊的發(fā)揮空間，其加工特性注定了其日后的重要地位。

納秒激光與皮秒激光加工的效果對(duì)比圖

皮秒激光切割機(jī)相比較于納秒激光除了加工效果和加工速度更優(yōu)質(zhì)外，在市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，皮秒激光也有更廣闊的空間，如太陽(yáng)能電池激光刻蝕（線寬更窄）、OLED激光切割（崩邊更小）、脆性材料激光打孔（速度更快）等等，能夠做到納秒級(jí)別時(shí)間范圍內(nèi)無(wú)法做的事，其主要在于熱影響區(qū)的影響，從下圖我們可以很直觀的看到超快皮秒激光與納秒激光的差異性。圖中我們發(fā)現(xiàn)納秒范圍內(nèi)對(duì)材料的熱影響區(qū)域以及熱影響所帶來(lái)的影響，而超快皮秒激光切割機(jī)幾乎是可忽略的熱影響，因而加工效果更理想。同時(shí)，作用時(shí)間短、精度更高，加工速度也更快。

左圖為納秒激光加工效果示意圖，右圖為超快皮秒激光加工效果示意圖

正是由于超快皮秒激光切割機(jī)的低熱性、冷消融、高精度的特性，在不銹鋼、鋁、鈦合金、藍(lán)寶石、陶瓷、玻璃等材料中有非凡的表現(xiàn)，被廣泛應(yīng)用于科研、生物儀器、太陽(yáng)能光伏、電子產(chǎn)品制造、半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域有著絕對(duì)寵兒般的地位。

當(dāng)然，目前市場(chǎng)上的主流激光加工市場(chǎng)還是以納秒激光為主，其原因在于皮秒超快激光切割機(jī)的成本高昂，未來(lái)的趨勢(shì)必定是朝著皮秒、飛秒領(lǐng)域發(fā)展，未來(lái)可期。元祿光電www.bioedu.cn

推薦設(shè)備：超快微精密激光加工系統(tǒng)