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深圳海納光學(xué)有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 激光護(hù)目鏡，可飽和吸收鏡，衍射光學(xué)元件，光束整形器，太赫茲透鏡，太陽(yáng)能模擬器，太赫茲相機(jī)，激光測(cè)量?jī)x，離軸拋物面鏡，微透鏡陣列 |
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公司信息
DOE在激光加工中的應(yīng)用
2020-5-7 閱讀(587)
近年來(lái)，為滿足工業(yè)需要而開(kāi)發(fā)的新型激光系統(tǒng)層出不窮。許多新工藝被開(kāi)發(fā)出來(lái)，許多傳統(tǒng)的工業(yè)工藝被激光組合系統(tǒng)所取代。如下圖所示，材料加工在整個(gè)激光市場(chǎng)中占有很大的份額，傳統(tǒng)激光加工和激光增材制造在整個(gè)激光應(yīng)用市場(chǎng)中占據(jù)了54%的份額。
圖1
衍射光學(xué)元件(DOE)在激光光束成形過(guò)程中起著重要的作用，激光束整形和勻化技術(shù)對(duì)于優(yōu)化許多激光材料加工應(yīng)用是*的。
激光切割(金屬和玻璃)
相關(guān)產(chǎn)品：金屬切割——螺旋相位板, 平頂整形器；玻璃切割——深切模塊：長(zhǎng)焦深DOE,多焦點(diǎn)DOE
激光切割的工作方式是引導(dǎo)高功率激光的輸出，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)和移動(dòng)臺(tái)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行切割。激光切割通常用于工業(yè)制造應(yīng)用。衍射光學(xué)元件DOE的優(yōu)點(diǎn)是在不增加聚焦光學(xué)焦距的情況下，擴(kuò)大系統(tǒng)的聚焦深度，提高切割質(zhì)量，減少切割區(qū)的剝落和材料再熔融。
激光金屬切割是在聚焦激光束的焦點(diǎn)處對(duì)材料進(jìn)行局部加熱，使其高于熔點(diǎn)。由此產(chǎn)生的熔融物質(zhì)被熱氣流帶走，從而達(dá)到切割效果。
激光玻璃切割通常是用紅外波段的高功率激光完成的。由于玻璃在大多數(shù)波長(zhǎng)中的光吸收能力很弱，所以需要更強(qiáng)的激光來(lái)切割玻璃。通過(guò)使用長(zhǎng)焦深DOE，能量很好的分布在切割深度方向上。與傳統(tǒng)激光切割不同的是，使用長(zhǎng)焦深DOE可以使得切割區(qū)域更加平滑。
圖2
激光燒蝕與構(gòu)造
相關(guān)產(chǎn)品：平頂光束整形器, 螺旋相位片, 多焦點(diǎn)DOE
激光燒蝕是用高能短脈沖激光照射固體或液體表面，對(duì)材料表面進(jìn)行燒蝕的工藝。激光燒蝕技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于納米材料的制備、金屬薄膜和介電薄膜的沉積、超導(dǎo)材料的制備、金屬零件的常規(guī)焊接和鍵合、MEMS結(jié)構(gòu)的微加工等領(lǐng)域。
Holor/or的光束整形器和螺旋相位板可以形成自定義形狀，邊緣陡峭的光斑，這種光斑可以對(duì)加工產(chǎn)品進(jìn)行精確的燒蝕。多焦點(diǎn)DOE允許多點(diǎn)同時(shí)加工，可以提高工作效率。
圖3
激光焊接
相關(guān)產(chǎn)品：勻化器DOE, C型整形器， 高效雙焦點(diǎn)DOE
激光焊接技術(shù)用于將多塊金屬或塑料連接起來(lái)。激光光束具有熱源集中，光束窄，焊接距離深和焊接效率高的優(yōu)點(diǎn)。激光焊接經(jīng)常用于使用自動(dòng)化的大容量應(yīng)用程序，如汽車工業(yè)。在與切割技術(shù)相結(jié)合的情況下，激光非常適合多種類型的焊接(點(diǎn)、線)。
圖4
激光釬焊
相關(guān)產(chǎn)品： 定制勻化器
在激光釬焊應(yīng)用中，兩塊金屬片由一根激光熔化焊絲連接。在汽車加工工藝中，如果在釬焊線熔化前，對(duì)金屬表面經(jīng)過(guò)清洗和預(yù)熱后，釬焊連接的質(zhì)量將會(huì)得到有效改善。
為此，HOLO/OR開(kāi)發(fā)了一種特殊的均勻化元件，它通過(guò)兩個(gè)高能量的小光斑和一個(gè)能量均勻的用于表面清洗的大光斑，使得釬焊的質(zhì)量得到有效改善。
圖5
激光打孔
相關(guān)產(chǎn)品： 分束器DOE
對(duì)于那些需要在很薄的材料或網(wǎng)狀材料上打小孔的應(yīng)用。如煙頭紙或食品工業(yè)的包裝箔(延長(zhǎng)新鮮和易腐爛的貨物的質(zhì)量)，激光鉆孔是典型的適用方案。
這類應(yīng)用需要精確的微小孔洞和精確的間距。顯然，Holo/or的分束器DOE能夠輕松的滿足這類應(yīng)用的需求。
圖6
激光鉆削
相關(guān)產(chǎn)品：多焦點(diǎn)DOE, 平頂整形器, 螺旋相位板
激光鉆削是通過(guò)反復(fù)將聚焦的激光能量脈沖到材料上，并蒸發(fā)熔化的材料，從而形成孔洞的過(guò)程。脈沖能量越大，熔化和蒸發(fā)的物質(zhì)就越多。多年來(lái)，激光鉆井技術(shù)不斷發(fā)展，包括信號(hào)脈沖、沖擊、鉆削和螺旋鉆削等。激光鉆孔應(yīng)用于許多領(lǐng)域，包括硅片和橡膠的鉆孔.
對(duì)于高生產(chǎn)量和高生產(chǎn)效率的生產(chǎn)過(guò)程，HOLO/OR的多點(diǎn)分束器是目前較好的解決方案。頂帽式整形器可以提高孔的邊緣質(zhì)量和直徑精度，而旋渦相板則可以鉆出圓環(huán)形狀。
圖7
激光薄膜剝離
相關(guān)產(chǎn)品：LeanlineTM模塊
激光剝離(LLO)是一種選擇性地將一種物質(zhì)從另一種物質(zhì)中去除的技術(shù)。激光束通過(guò)透明材料投射，并被背面的相鄰材料吸收，例如藍(lán)寶石上的GaN。激光剝離分離工藝允許處理大面積產(chǎn)品，具有很高的精確性和重復(fù)性。因此，在LED、電視和移動(dòng)設(shè)備的顯示器行業(yè)中，激光玻璃用于分離發(fā)光薄膜是非常普遍的。
Leanline™是Holo/or的創(chuàng)新解決方案，用于將多模圓形輸入光束轉(zhuǎn)換為窄激光線，特別是在UV和綠色波長(zhǎng)(343、355和532 nm)中。我們的解決方案是基于專有的衍射光束整形的概念，可以定制任何波長(zhǎng)從193 nm深紫外到1600 nm紅外激光器。利用我們的解決方案，我們可以使用成本較低的多模式激光器在一條細(xì)線上實(shí)現(xiàn)有效的功率密度分布。
圖8
激光表面處理(硬化和重熔)
相關(guān)產(chǎn)品： 勻化器, 平頂激光整形器DOE
激光表面處理的原理是在特定的大氣(真空、保護(hù)或加工氣體)中，由于高功率密度相干光與表面的相互作用而對(duì)表面進(jìn)行改性。激光表面處理的一些典型用途是激光硬化和激光重熔.
激光硬化是一種表面熱處理硬化的過(guò)程，材料在臨界溫度以上加熱一段時(shí)間，然后迅速冷卻，防止金屬晶格恢復(fù)到原來(lái)的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生非常堅(jiān)硬的金屬結(jié)構(gòu)。
激光重熔是另一種表面熱處理的方法。通過(guò)熔化溫度以上對(duì)成分表面進(jìn)行短暫加熱，然后，熔體凝固并重新結(jié)晶，而化學(xué)成分沒(méi)有發(fā)生改變。
圖9
