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皮秒激光切割機與納秒激光切割機的區(qū)別

發(fā)布時間：2019-03-26 來源：元祿光電

近年來，隨著工業(yè)技術(shù)需求的不斷提升，對加工工具的要求不斷越來越高，微精密激光切割工具的發(fā)展方向也在向著市場需求靠近，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)，開發(fā)皮秒激光切割機與飛秒激光切割機適用市場需求。

納秒、皮秒、飛秒是時間單位，1秒=10³毫秒=10⁶微秒=10⁹納秒=10¹²皮秒=10¹⁵飛秒，皮秒激光切割機、納秒激光切割機指的是激光在皮秒、納秒時間范圍內(nèi)的單個脈沖作用時間，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，但由于作用時間短，通常在幾個納秒范圍內(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。

在當今的主流市場上，我們常見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)所帶來的衍生不良效果不被市場接受，一種新的激光加工工具應(yīng)運而生，是符合市場需求的，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或飛秒激光切割機。

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

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納秒激光與皮秒激光加工的效果對比圖

皮秒激光切割機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，在市場應(yīng)用領(lǐng)域，皮秒激光也有更廣闊的空間，如太陽能電池激光刻蝕（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，能夠做到納秒級別時間范圍內(nèi)無法做的事，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)對材料的熱影響區(qū)域以及熱影響所帶來的影響，而超快皮秒激光切割機幾乎是可忽略的熱影響，因而加工效果更理想。同時，作用時間短、精度更高，加工速度也更快。