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紫外激光器与红外激光器在加工应用中有何区别?

来源:中国光电网

关键词:紫外激光器 红外激光器

2017-01-04

红外激光器与紫外激光器是运用的最广泛的两种激光器,那么这两种激光器的加工有何区别呢?较高要求的激光打标应该如何选择呢?
 
红外YAG激光器波长为1.06μm是在材料处理方面用得最为广泛的激光源。但是,许多塑料和大量用作柔性电路板基体材料的一些特殊聚合物(如聚酰亚胺),都不能通过红外处理或"热"处理进行精细加工。
因为"热"使塑料变形,在切割或钻孔的边缘上产生炭化形式的损伤,可能导致结构性的削弱和寄生传导性通路,而不得不增加一些后续处理工序以改善加工质量。因此,红外激光器不适用于某些柔性电路的处理。除此之外,即使在高能量密度下,红外激光器的波长也不能被铜吸收,这更加苛刻地限制了它的使用范围。
而紫外激光器的输出波长在0.4μm以下,这是处理聚合物材料的主要优点。与红外加工不同,紫外微处理从本质上来说不是热处理,而且大多数材料吸收紫外光比吸收红外光更容易。高能量的紫外光子直接破坏许多非金属材料表面的分子键,用这种"冷"光蚀处理技术加工出来的部件具有光滑的边缘和最低限度的炭化。
而且,紫外短波长本身的特性对金属和聚合物的机械微处理具有优越性.它可以被聚焦到亚微米数量级的点上,因此可以进行细微部件的加工,即使在不高的脉冲能量水平下,也能得到很高的能量密度,有效地进行材料加工,微细孔在工业界中的应用已经相当广泛,主要形成的方式有两种:
一是使用红外激光:将材料表面的物质加热并使其汽化(蒸发),以除去材料,这种方式通常被称为热加工.主要采用YAG激光(波长为1.06μm)。
二是使用紫外激光:高能量的紫外光子直接破坏许多非金属材料表面的分子键,使分子脱离物体,这种方式不会产生高的热量,故被称为冷加工,主要采用紫外激光(波长为355nm)。
 
紫外激光与普通红外激光比较如图下:
 
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通过上表,不难发现紫外激光由于聚焦光斑极小,且加工热影响区微乎其微,在超精细打标、特殊材料打标等方面有着绝对优势。