超快雷射微加工整形原理

超鋒科技股份有限公司 238 新北市新北市樹林區東豐街49巷45號

材料厚度（mm）速度 (m/min) 功率 (w) 氣體氣壓 (bar) 噴嘴焦點切割高度(mm) 碳鋼 1 22 2000 N2/AIR 13 1.5單 -0.5 1 2 9 13 1.5單 -1 1 2 5 O2 1.5 1.2雙 +4 1 3 4 0.6 1.2雙 +4 1 4 3 0.6 1.2雙 +4 1 5 2.2 0.6 1.2雙 +4 1 6 1.8 0.6 1.5雙 +4 1 8 1.3 0.6 1.5雙 +4 1 10 1.1 0.6 2.0雙 +4 1 12 0.9 0.6 2.5雙 +4 1 14 0.8 0.6 3.0雙 +4 1 16 0.7 0.6 3.5雙 +4 1 18 0.5 0.6 4.0雙 +4 1 20 0.4 0.6 4.0雙 +4 1 不銹鋼 1 22 2000 N2/AIR 13 1.5單 -0.5 0.8 2 9 13 2.0單 -1 0.8 3 5 13 2.0單 -1.8 0.8 4 3 14 2.5單 -2.5 0.8 5 2 14 3.0單 -3 0.8 6 1.5 14 3.0單 -4 0.8 8 0.6 16 4.0單 -6 0.8 鋁板 1 20 2000 N2/AIR 13 1.5單 -0.5 0.8 2 9 13 2.0單 -1 0.8 3 4 14 2.0單 -1.8 0.8 4 1.5 14 2.5單 -2.5 0.8 5 0.9 14 3.0單 -3 0.8 6 0.6 16 4.0單 -4 0.8 2 7 13 2.0單 -1 0.8 3 3 14 2.5單 -1.8 0.8 4 1.3 14 3.0單 -2.5 0.8 5 0.7 16 4.0單 -3 0.8 備註標註紅色的參數為打樣參數，實際加工受各類因素影響較大，僅適合小批量生產。以上切割焦點都是基於實際零焦位置參考後調整。材料厚度（mm）速度 (m/min) 功率 (w) 氣體氣壓 (bar) 噴嘴焦點切割高度(mm) 碳鋼 0.6 20 1500 N2/AIR 13 1.5單 0 1 1 18 13 1.5單 -0.5 1 2 5 O2 2 1.2雙 +4 1 3 3.6 0.6 1.2雙 +4 1 4 2.5 0.6 1.2雙 +4 1 5 1.8 0.6 1.2雙 +4 1 6 1.4 0.6 1.5雙 +4 1 8 1.2 0.6 1.5雙 +4 1 10 1 0.6 2.5雙 +4 1 12 0.8 0.6 3.0雙 +4 1 14 0.65 0.6 3.5雙 +4 1 16 0.5 0.6 4.0雙 +4 1 不銹鋼 0.6 20 1500 N2/AIR 13 1.5單 0 1 1 18 13 1.5單 -0.5 0.8 2 7 13 2.0單 -1 0.8 3 4.5 13 2.0單 -1.8 0.8 4 3 14 3.0單 -2.5 0.8 5 1.5 14 3.0單 -3 0.8 6 0.8 16 4.0單 -4 0.8 鋁板 1 18 1500 N2/AIR 13 1.5單 -0.5 0.8 2 6 14 2.0單 -1 0.8 3 2.5 14 2.0單 -1.8 0.8 4 0.8 16 3.0單 -2.5 0.8 備註標註紅色的參數為打樣參數，實際加工受各類因素影響較大，僅適合小批量生產。以上切割焦點都是基於實際零焦位置參考後調整。材料材料厚度 EFR F6 130–150W最高速度 EFR F6 130–150W最佳速度 300W最高速度 300W最佳速度壓克力 3 mm 50 mm/s 35 mm/s 65 mm/s 50 mm/s 5 mm 20 mm/s 15 mm/s 42 mm/s 35 mm/s 8 mm 12 mm/s 8 mm/s 23 mm/s 17 mm/s 10 mm 10 mm/s 6 mm/s 17 mm/s 12 mm/s 15 mm 5 mm/s 3 mm/s 8 mm/s 6 mm/s 20 mm 1 mm/s 1 mm/s 4 mm/s 2 mm/s 30 mm – – 2 mm/s 1 mm/s 中密度纖維板 3 mm 30 mm/s 25 mm/s 65 mm/s 50 mm/s 5 mm 18 mm/s 15 mm/s 35 mm/s 28 mm/s 皮革單層 45 mm/s 40 mm/s 100 mm/s 80 mm/s https://www.steo.com.tw/hot_529180.html 光纖加二氧化碳切割功率表（下） 2026-01-29 2027-01-29

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首頁最新消息技術新知超快雷射微加工整形原理 [2024-08-19]

超快雷射微加工整形原理

非熱吸收機制

極高的瞬時峰值功率（達數兆瓦範圍）可同時吸收多個光子。
當脈衝持續時間短於材料的特徵振動鬆弛時間時，這種吸收機制發揮作用。

利用超快雷射，兩個主要機制主要負責將吸收從熱態轉移到非熱態：

非熱吸收機制非常重要，因為它可以減少材料的熱損傷，使得加工更精細、控制更佳、微加工更加精確。

超快雷射微加工整形原理

在超短脈衝雷射加工中，通過使用具有以下特性的雷射，可以在高效材料去除率的同時，實現對周圍非加工區域的最小熱損傷：

通過使用具有更高峰值功率的短脈衝來增加光通量（W/cm²）
使用更具可聚焦性的光束（較低的M²值）來增加光通量
使用較短波長來改善光束質量和吸收
增加脈衝能量或脈衝重複頻率；這將提高處理效率，因為兩者都會增加雷射的平均功率
改善光束指向穩定性以實現一致的加工效果

實驗範例回顧

聚合物微銑削／金屬微銑削／陶瓷微銑削

這使得每次脈衝去除的材料體積能夠被精確控制，從而實現高解析度加工和高質量的表面處理。紫外雷射在大面積結構化和三維微加工方面表現卓越。先進的光束照明和投影技術可以實現目標區域邊緣銳利且能量密度均勻的分佈，從而精確控制每次脈衝去除的材料體積，實現高解析度加工和高質量表面處理。

實驗製作流程

典型的去除速率在 0.05 - 1.5 μm/脈衝之間。
當需要重複單一圖案時，可以在光罩中設置一組陣列特徵，利用光束的大橫截面同時加工多個特徵。
通過協調光罩和工件的運動，可以創建大型且複雜的圖案。

結論

必須仔細調整光學參數和加工速度，以優化特定的微加工任務。

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