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皮秒激光切割機(jī)和納秒激光切割機(jī)有什么區(qū)別

時(shí)間：2021-01-18 預(yù)覽：269

近年來(lái)，隨著工業(yè)技術(shù)需求的不斷提高，對(duì)加工刀具的要求越來(lái)越高，微精密激光切割刀具的發(fā)展方向也在向市場(chǎng)需求靠攏，向超快激光領(lǐng)域邁進(jìn)，逐步形成以納秒激光切割為主導(dǎo)的皮秒激光切割機(jī)和飛秒激光切割機(jī)的市場(chǎng)需求。

納秒、皮秒、飛秒為時(shí)間單位，1s=103ms=微秒=109納秒=1012秒=1015fsec。皮秒激光切割機(jī)和納秒激光切割機(jī)是指皮秒和納秒時(shí)間范圍內(nèi)激光的單脈沖作用時(shí)間，是指激光的脈沖寬度。激光加工法是用高能激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)上是一種熱加工法。但由于動(dòng)作時(shí)間較短，通常在幾納秒以內(nèi)，熱影響面積較小，可以保證加工效果和加工速度。

在今天的主流市場(chǎng)，我們常用的激光加工工具是納秒激光。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，納秒激光范圍內(nèi)的熱效應(yīng)被放大，由熱效應(yīng)引起的衍生不利效應(yīng)不被市場(chǎng)接受。一種新的激光加工工具應(yīng)運(yùn)而生，它滿足了市場(chǎng)需求，也是激光行業(yè)的技術(shù)突破。我們稱之為行業(yè)內(nèi)的微精密超快激光加工系統(tǒng)，通常稱為皮秒激光切割機(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。

皮秒激光切割機(jī)除了加工效果和加工速度優(yōu)于納秒激光外，在市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，皮秒激光也有更大的空間。例如，太陽(yáng)能電池激光蝕刻(線寬更窄)、OLED激光切割(崩刀更小)、脆性材料激光打孔(速度更快)等，在納秒水平的時(shí)間范圍內(nèi)可以做到。主要是熱影響區(qū)域的影響，從下圖可以看出。圖中可以看到在納秒范圍內(nèi)對(duì)材料的熱影響區(qū)域和熱影響的影響，超高速皮秒激光切割機(jī)幾乎是可以忽略的熱影響，加工效果更理想。同時(shí)作用時(shí)間短，精度高，加工速度也快。

正是因?yàn)槌炱っ爰す馇懈顧C(jī)的低熱、冷燒蝕、高精度等特點(diǎn)，使其在不銹鋼、鋁、鈦合金、藍(lán)寶石、陶瓷、玻璃等材料中具有突出的性能，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，具有絕對(duì)的寵兒地位。

當(dāng)然，目前市場(chǎng)上主流激光加工市場(chǎng)仍以納秒激光為基礎(chǔ)，因?yàn)槌斓拿棵敕逯导す馇懈顧C(jī)非常昂貴，今后的趨勢(shì)必須發(fā)展到可預(yù)見(jiàn)的每秒峰值和飛秒領(lǐng)域。