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超快激光加工系统原理


长脉冲激光如纳秒激光微加工,其原理是基于材料中的电子共振线性吸收获得的能量,将材料逐步熔化、蒸发移除。由于激光脉冲持续时间较长,远大于材料热扩散的时间,电子传递给离子的能量很高,热扩散涉及比焦点更大的区域,激光聚焦点周围一个较大的体积会被熔化,使得加工区域边缘不清晰,加工精度有限。而超快激光在极短的时间和极小的空间内与物质相互作用,作用区域内的温度在瞬间内急剧上升,并以等离子体向外喷发的形式得到去除。严格避免了热融化的存在,大大减弱和消除了传统加工中热效应带来的诸多负面影响,超快激光微加工和材料相互作用的时间很短,使得能量以等离子体的形式被迅速带走,热量来不及在材料内部扩散,热影响区非常小,不会产生重铸层,属于冷加工,呈现锐利的加工边缘,加工精度高。

纳秒激光、皮秒激光、飞秒激光加工对比

图|纳秒激光、皮秒激光、飞秒激光加工对比


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