激光打孔工藝是目前比較成熟的激光加工技術(shù)，是激光加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。激光打孔機(jī)經(jīng)過(guò)多次改良，適用于絕大多數(shù)材質(zhì)。

激光打孔是激光束在不同材料中無(wú)接觸地產(chǎn)生尺寸很小或者較大的孔眼。

激光打孔機(jī)應(yīng)用范圍廣泛，比如可應(yīng)用于印制線路板PCB的內(nèi)層與內(nèi)層、外層與內(nèi)層之間的連接，以高精度激光打穿銅板及內(nèi)層樹(shù)脂，再經(jīng)過(guò)鍍銅，即完成線路連接。

例如在硬質(zhì)碳化鎢上加工微米量級(jí)的小孔，在紅、藍(lán)寶石上加工幾十微米的深孔等，這一類的加工任務(wù)用常規(guī)的機(jī)械加工方法很難，有時(shí)甚至是不可能的，而用激光打孔則不難實(shí)現(xiàn)。

在激光打孔時(shí)，功率密度很高的短脈沖激光在很短時(shí)間內(nèi)向工件傳導(dǎo)了巨大能量。這樣就使工件材料被熔化和蒸發(fā)。脈沖能量越高，被熔化和蒸發(fā)的材料就越多。在蒸發(fā)過(guò)程中，孔眼中的材料體積急劇膨脹，產(chǎn)生了很大的壓力，這個(gè)蒸汽壓力將熔化的工件材料從孔眼中推出。

用皮秒激光器的超短脈沖激光進(jìn)行加工尤其特殊。在這個(gè)過(guò)程中，工件材料未經(jīng)熔化就直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，即發(fā)生了升華現(xiàn)象，工件不會(huì)被加熱。

隨著時(shí)間的推移，人們根據(jù)這個(gè)基本原理研制出了幾種不同的激光打孔工藝：

旋切鉆孔

在旋切鉆孔時(shí)，同樣由多脈沖激光束生成孔眼。首先，激光打孔機(jī)利用沖擊打孔工藝打出一個(gè)初始孔。然后激光器在工件上方幾個(gè)越來(lái)越大的環(huán)形軌道中移動(dòng)，將初始孔擴(kuò)大。在這個(gè)過(guò)程中，絕大部分的工件材料熔體被向下從孔眼中推出。

螺旋打孔

與鉆孔工藝不同，螺旋打孔時(shí)不生成起始孔。在開(kāi)始發(fā)射激光脈沖時(shí)，激光器在工件上方的一個(gè)環(huán)形軌道中移動(dòng)。使很多材料向上溢出。激光器的運(yùn)動(dòng)軌跡就如同一個(gè)螺旋樓梯，逐漸向下伸。在這個(gè)過(guò)程中可以一直引導(dǎo)焦點(diǎn)的位置，使其始終位于孔眼的底部。如果激光已經(jīng)穿透了工件材料，則激光器還要再轉(zhuǎn)幾圈。目的是將孔眼的底側(cè)擴(kuò)大，使邊緣更加平滑。利用螺旋打孔，可以生成尺寸和深度大、加工質(zhì)量高的孔眼。

單脈沖打孔和沖擊打孔

在最簡(jiǎn)單的情況下，脈沖能量相對(duì)比較高的單脈沖激光束生成孔眼。通過(guò)這種方式，可以非?？斓厣珊芏嗫籽?。在沖擊打孔時(shí)，由脈沖能量和脈沖周期很小的多脈沖激光束生成孔眼。這個(gè)打孔工藝所產(chǎn)生的孔眼比單脈沖打孔深度更大、加工更精確。此外，沖擊打孔工藝可以使孔眼直徑比較小。

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