激光钻孔是一种高精度制造工艺,它利用高能量密度的聚焦激光束来去除材料,从而在各种基材上形成孔洞。
与传统机械钻孔不同,激光钻孔属于非接触式加工,没有物理刀具磨损,也不会对工件造成机械应力。
当激光钻孔与振镜扫描系统结合使用时,加工速度、灵活性和效率显著提升,可在微孔加工与大规模多孔加工中实现极高的精度与重复性。
振镜扫描系统通过高速反射镜(由振镜电机驱动)来控制激光束在工件表面的移动。
它无需移动整个工件或激光头,只需在毫秒级内改变激光束方向,即可实现快速定位与精确控制。
优势包括:
高速光束偏转: 实现高重复频率下的快速精准钻孔。
卓越精度: 保持孔距和孔形一致,即使在大面积加工中也能确保均匀性。
灵活加工: 支持图形钻孔、阵列钻孔以及不同形状孔的加工。
非接触、无磨损: 避免机械钻孔常见的刀具磨损问题。
光束聚焦 —— 激光束经振镜扫描透镜聚焦到材料表面。
能量吸收 —— 局部区域吸收激光能量,使材料熔化或汽化。
材料去除 —— 熔融或汽化的材料被迅速排出,形成孔洞。
振镜移动 —— 振镜镜片快速重新定位到下一个钻孔点,重复上述过程。
这种结构确保了即使在大面积或多孔加工中,也能保持稳定、可重复的钻孔性能。
| 技术类型 | 描述 | 典型应用 |
| 单脉冲钻孔 | 单个激光脉冲去除材料形成孔洞。 | 薄膜或金属箔的微孔加工 |
| 多脉冲钻孔(冲击钻孔) | 在同一位置多次脉冲加深孔洞。 | 多层或厚材料 |
| 环切钻孔(摆动钻孔) | 激光束沿圆形轨迹移动以形成大孔。 | 喷嘴、过滤器、精密机械零件 |
| 螺旋钻孔 | 激光束与工件同步旋转,实现深孔或高纵深比孔加工。 | 涡轮叶片、航空发动机材料 |
激光钻孔系统与振镜扫描器结合后,广泛应用于对精度、速度和复杂孔阵列有高要求的行业。
| 行业 | 典型应用 |
| 航空航天 | 涡轮叶片和燃烧室内的冷却孔 |
| 电子与半导体 | PCB、晶圆中的微通孔与互连孔 |
| 医疗器械 | 微针、导管孔、精密过滤部件 |
| 电池与能源 | 电极片与外壳上的排气孔 |
| 汽车与工程 | 喷油嘴、传感器部件、过滤网结构 |
| 项目 | 振镜激光钻孔系统 | 传统 CNC 钻孔 |
| 加工速度 | 光束偏转极快——每秒可钻数百孔 | 受机械运动限制——通常每秒仅数孔 |
| 精度与重复性 | 亚微米级光斑定位,孔径一致性高 | 受刀具磨损与机械间隙影响 |
| 接触方式 | 非接触式,无磨损与形变 | 物理接触导致刀具磨损、需维护 |
| 孔径范围 | 从微米级到毫米级 | 受钻头尺寸与设计限制 |
| 材料适用性 | 可加工金属、陶瓷、玻璃、高分子与复合材料 | 多用于金属与塑料 |
| 自动化与控制 | 可集成软件、视觉系统与振镜控制卡,实现自动化图形钻孔 | 需机械移动与人工设定 |
| 热影响区 | 脉冲短,热影响区极小 | 易产生毛刺、裂纹或热应力 |
结合振镜系统的激光钻孔代表了高精度孔加工的未来方向。它将激光能量的优势与高速数字化光束控制相结合,实现了极高的灵活性、速度与可靠性。随着制造业向自动化与微细化方向发展,基于振镜的激光钻孔系统在微孔与大阵列加工中展现出无可比拟的性能。