北京微米级飞秒激光打孔

我们的超快激光微加工平台，只需简单装夹即可满足对于单个喷油嘴上多个不同尺寸喷孔的需求。设计人员可以轻松改变各个孔的直径来微调每个喷孔所产生的喷雾。摆脱了钻孔和电火花加工等方法的工艺束缚，从而快速制作喷油器设计原型并测试新的燃烧方案。全球专业GDI喷油嘴厂商多年前就已经开始采用飞秒激光加工的这一先进制造方案，并通过多次检测证明通过此方案生产的喷油嘴流量误差可以控制在1%以内。相较其他加工技术流量误差在3%以上，飞秒激光技术所带来的稳定性优势尤为明显。市面上已经出现此类的批量生产机型，微孔检测+激光钻喷孔或机械钻盲孔+激光钻喷孔是该机型的两款衍生机型，满足客户的各种工艺需求，是专为GDI大批量生产提供的全自动化的交钥匙解决方案。目前，这些超快激光微孔加工解决方案正在世界各地的工厂工作，协助汽车制造商生产出高效的喷油器，提高发动机性能，并满足管理机构严格的排放要求。在激光切割行业中，适合于超薄金属箔材料切割的种类也分为纳秒紫外激光切割以及飞秒激光器切割等。北京微米级飞秒激光打孔

飞秒激光钻孔技术还可被运用于核聚变上，核聚变中的点火靶球具有充气微孔，只有微孔的数量多、精度高才能保证聚变反应的控制精度，而飞秒激光加工技术恰好能满足这一要求。近年来飞秒激光钻孔技术还被运用到透明材料内部的三维微孔加工中，这种制造技术将有利于制造飞机、坦克、舰艇上使用的光电传感器设备。加工方法一般是通过液体辅助，在透明材料表面直接烧蚀成孔，让液体将碎屑去除，这样的方法可以达到更高的钻孔深度。飞秒激光技术的发展能更好地推动我国对核能领域的进一步探索。广东韩国加工飞秒激光精密制造适用于在各类金属、非金属、高温合金、复合材料等多种材料上进行盲孔/异型孔等结构的可控锥度精细加工。

所谓飞秒激光钻孔，即使用频率非常高的激光对材料进行钻孔，飞秒是时间单位，1飞秒等于一千万亿分之一秒，相对于传统激光加工设备，飞秒激光由于脉冲时间极短，被加工物体不会被加热，特别适合加工30微米以下的高精度小孔。对于飞秒激光而言，脉冲作用时间已经实际小于1ps，电子没有足够的时间将能量传递给晶格。从而在材料表面生成众多等离子体，能量伴随着材料的去除而消散，因此出现强烈的烧蚀效果。用飞秒激光进行加工，激光脉冲能量极快地注入很小的作用区域，瞬间高能量密度沉积使电子吸收和运动方式发生变化，从根本上改变了激光与物质相互作用机制。

基于能量高度集中、热影响区小、无飞溅无熔渣、不需特殊的气体环境、无后续工艺、双光子聚合加工精度可达0.7um等优势，飞秒激光在诱导金属微结构加工应用方面和精细加工方面都取得了很大的进展。1.孔加工在1mm厚的不锈钢薄片上，飞秒激光进行了具有深孔边缘清晰、表面干净等特点的纳米级深孔加工；在金属薄膜上，钛宝石飞秒激光加工制备出了微纳米级阵列孔，孔径至小达2.5um，孔直径在2.5~10um间可调，至小间距可达10um，很容易实现10-50um间距调整。2.金属材料表面改性1999年德国汉诺威激光中心Noltes等人报道了结合钛宝石飞秒激光三倍频光（260nm）和SNOM（扫描进场光学显微镜）在金属镉层制出了线宽200nm的凹槽。为以后的无孔径近场扫描光学显微镜（ANSOM）取代SNOM奠定了基础，获得了高达70nm的空间分辨率，开拓了远场技术在纳米范围下的物理化学特性以及运输机制的研究。飞秒激光钻孔，就是使用频率非常高的激光对材料进行钻孔。

飞秒激光技术目前仍然是一项世界前沿科技。虽然在各个领域已经发挥了各种重要的作用，但我们对它的探索与发展仍然不能停歇。虽然飞秒激光钻孔技术拥有如此神奇的魔力，但其开发难度也是非常大的，特别是进行系统集成化、技术工程化的努力遭遇了各种困难，输出功率也有限制。此外，如何能形成一套完整的微孔加工工业也是世界性难题，但通过我国科学家的努力，不但实现了该系统的实用化和集成化，还发明出了螺旋加工工艺，可以私人订制不同形状的微孔，可以说是达到了国际认可的水平。我们一直使用激光切割钻石，用于生产钻石唱片针。我们还使用激光加工蓝宝石、红宝石和陶瓷上的细孔。上海超精密飞秒激光精密制造

飞秒激光钻孔技术可被运用于核聚变上，核聚变中的点火靶球具有充气微孔，需求高精度及数量多来控制精确度。北京微米级飞秒激光打孔

飞秒激光作用于金属和非金属加工时原理完全不同，金属表面存在大量的自由电子，当激光照射金属表面时，自由电子会瞬间被加热，数十飞秒内让电子电子发生碰撞，自由电子将能量传道给晶格，形成开孔。但由于自由电子碰撞的能量要比离子小的多，所以传导能量需要较长时间，但目前该难题已被我国科学家攻克。在飞秒激光作用于非金属材料时，由于材料表面自由电子较少，激光照射时先要使得材料表面电离，进而产生自由电子，剩下的环节与金属材料一致。飞秒激光加工微孔时，在初级阶段先形成一个小坑，随着脉冲数量的增多，坑深度不断增加，但随着深度的增加，坑底的碎屑飞出的难度也越来越大，导致激光向底部传播的能量越来越少，*终达到深度不可增加的饱和状态，即打完一个微孔。北京微米级飞秒激光打孔