激光功率对激光打孔的影响
发布时间:2014-03-13   浏览:1,273   调整大小: 16px  14px  12px

激光打孔主要是利用材料的蒸发去除原理,将聚焦后的激光束作用在材料上,可使材料产生熔化或气化。激光打孔时,随着气化分裂物的喷射,气化不断向材料内部移动,材料被气化去除,孔被逐渐加深,随着孔的直径和深度的增加,分裂物相继被气化去除,最后就形成了一个孔。

在激光打孔过程中,由于激光的辐射,使得作用区的材料处于熔融状态,所打孔呈现时而被打开时而被封闭的状态,在每次孔的打开-封闭过程中,孔的直径都会增加,当孔的直径达到一定值(0.010.02mm)时,孔就不再出现封闭现象了,孔的直径将会一直增大,直到孔壁上的热源强度下降到材料开始出现熔融状态的阈值。

激光打孔所得孔径大小随激光功率大小而变化,随着激光功率的增加,孔径也在增加,主要是因为随着激光功率的增加,单脉冲能量也在增加,脉冲数不变的情况下,作用在该区域内的激光能量逐渐增加,气相物质的比重也在增加,产生蒸气压冲击,致使气相材料带着液相材料向外喷射,气相物质带走的液相物质越多,所得孔的孔径也就越大。当功率减小到12W后,就不能击穿钢箔。另外,通过CCD观察放大后的孔貌可以发现,随着激光功率的增加,所打孔径增加的同时孔的热影响区域也在增大,所打孔的质量开始下降。在打孔初期,由于激光功率较低,单脉冲能量也较低,单个脉冲去除的物质较少,从而不能完全气化穿透钢箔。随着激光功率的增大,单脉冲能量能量逐渐增加,其气化去除的物质也增加,使得所打孔的孔径随之增大。另外,由于激光功率的增大,入孔处被破坏且激光对材料的热影响区域也进一步扩大,从而,孔的质量开始下降。

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