圖解紫外激光器與紅外激光器

紅外激光器與紫外激光器是運用的最廣泛的兩種激光器,那麽這兩種激光器的加工有何區別呢?較高要求的激光打標應該如何選擇呢?

紅外YAG激光器波長為1.06μm是在材料處理方麵用得最為廣泛的激光源。但是,許多塑料和大量用作柔性電路板基體材料的一些特殊聚合物(如聚酰亞胺),都不能通過紅外處理或"熱"處理進行精細加工。

因為"熱"使塑料變形,在切割或鑽孔的邊緣上產生炭化形式的損傷,可能導致結構性的削弱和寄生傳導性通路,而不得不增加一些後續處理工序以改善加工質量。因此,紅外激光器不適用於某些柔性電路的處理。除此之外,即使在高能量密度下,紅外激光器的波長也不能被銅吸收,這更加苛刻地限製了它的使用範圍。

而紫外激光器的輸出波長在0.4μm以下,這是處理聚合物材料的主要優點。與紅外加工不同,紫外微處理從本質上來說不是熱處理,而且大多數材料吸收紫外光比吸收紅外光更容易。高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表麵的分子鍵,用這種"冷"光蝕處理技術加工出來的部件具有光滑的邊緣和最低限度的炭化。

而且,紫外短波長本身的特性對金屬和聚合物的機械微處理具有優越性.它可以被聚焦到亞微米數量級的點上,因此可以進行細微部件的加工,即使在不高的脈衝能量水平下,也能得到很高的能量密度,有效地進行材料加工,微細孔在工業界中的應用已經相當廣泛,主要形成的方式有兩種:

一是使用紅外激光:將材料表麵的物質加熱並使其汽化(蒸發),以除去材料,這種方式通常被稱為熱加工.主要采用YAG激光(波長為1.06μm)。

二是使用紫外激光:高能量的紫外光子直接破壞許多非金屬材料表麵的分子鍵,使分子脫離物體,這種方式不會產生高的熱量,故被稱為冷加工,主要采用紫外激光(波長為355nm)。

紫外激光與普通紅外激光比較如圖下:

通過上表,不難發現紫外激光由於聚焦光斑極小,且加工熱影響區微乎其微,在超精細打標、特殊材料打標等方麵有著絕對優勢。



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