微銑削加工相關技術報告(已修改)
2025-02-20 07:24 本頁面
【正文】 微銑削加工相關技術報告 (MicroLaserMachining) 一、加工原理 如圖四所示為一典型雷射加工設備示意圖，由其中床臺控制 XY 軸之位置， Z 軸透鏡之升降則可控制其聚焦深度。至于其加工方式概可分為兩大類： （一）紅外線雷射：將材料表面物質(zhì)加熱汽化（蒸發(fā)），以除去材料之加工方式，故稱為熱加工。 雷射（波長 ） ： YAG 雷射（波長 ） 微雷射加工示意圖 （二）紫外線雷射：直接將材料之分子鍵打斷，使分子脫離本體之加工方式，不會產(chǎn)生高熱，故習稱為冷加工。 雷射：系將 Nd： YAG 雷射經(jīng)非線性倍頻晶體轉(zhuǎn)換為波長 53 35 26 213nm的紫外線雷射。 (Eximerlaser) 二、特性 不同之雷射加工方式，其所顯示之不同技術能力如下： （一）深徑比： 雷射： ~： 1，用于盲孔。 ： ~10： 1，通孔、盲孔皆可。 （二）孔徑： 雷射： 150~350μm 雷射： 25~150μm （三）加工精度：以圓孔為例 雷射： 150μm（誤差 5μm） 雷射： 25μm（誤差 2μm） （四）加工速度： 雷射： 300 孔／ min 雷射： 24000 孔／ min （五）適用對象： 如表（一）所示，各種不同之雷射加工方式，各有其不同之適用對象，對精微模具之 3D 加工而言，以 ND： YAG(532nm)較適合。 表（一）不同雷射源適用對象 雷射 工件材質(zhì) 深徑比 最小橫向尺寸 結(jié)構(gòu)高度 對應產(chǎn)品 [μ m] [μ m] Nd:YAG(連續(xù)波 ) 不銹鋼 5 30 150 生物芯片點片針 Nd:YAG(脈沖 ) 鎳鈦合金，硅 34 40~50 150 網(wǎng)套，植入物，儀器，致動器 QswitchNd:YAG 董青石cordierite 10 50 500 電路板鉆孔 Nd:YAG(532nm) 碳化鎢 10 50 400 模仁 準分子雷射 聚碳酸酯polycarbonate 50 2 100 細胞培養(yǎng)器鉆孔 雷射微加工實例 ? (ElectroBeamMachining,簡稱 EBM) 利用電子束來加工，除了焊接之外，還有鉆孔及表面處理等，無論那一種都是屬于利用高電功來加速電子束的熱加工。其中，鉆孔加工為將高能量密度的電子束照射在材料上，利用當時所產(chǎn)生的熱將材料熔融、蒸發(fā)，并加以排除的加工法。這種加工法和其它加工法比，是一種相當優(yōu)良的高速加工，同 時具有高度的控制性及斜孔加工的特征，可望代替現(xiàn)有的鉆孔加工，甚至能發(fā)展出更新的用途。 利用電子束锧孔，由開始直至鉆透為止。如圖（六）所示，其中有幾個過程存在。同時，電子鉆孔法為了獲得漂亮的貫穿孔，在工件底下還敷有持定的輔助材料（墊襯）。 ? 大約 10KW/cm 的，具有高密度集中能量的電子束照射在工件上開始先將局部熔解。
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