激光制造技術(shù)是以激光的高能量與材料之間發(fā)生物理作用，對材料進(jìn)行氣化、燒蝕、改性等來實現(xiàn)材料加工效果。如今激光加工迅速進(jìn)入到各行各業(yè)，目前仍然以金屬材料加工為主，占據(jù)整個激光加工應(yīng)用超過80％以上的份額。由于鐵、銅、鋁以及對應(yīng)合金等金屬為硬質(zhì)材料，與激光的作用效果較好，故容易適用激光加工。對于一些普通的金屬激光切割、焊接應(yīng)用，可能只需了解對應(yīng)的光功率就可以了，對加工的研究要求其實不會很嚴(yán)格。
但事實上，生活中以及高端制造領(lǐng)域使用了非常多的非金屬材料，比如軟性材料、熱塑性材料、熱敏材料、陶瓷材料、半導(dǎo)體材料以及玻璃等脆性材料。這些材料如果要采用激光加工，那么對光束性質(zhì)、燒蝕程度以及材料破損控制的要求就很嚴(yán)格，而且常常是要求達(dá)到超精細(xì)加工，甚至是微納級別的。采用常見的紅外激光器往往難以達(dá)到效果，紫外激光器是個非常合適的選擇。
紫外激光器技術(shù)用途多樣
紫外激光是指輸出的光束位于紫外光譜、肉眼不可見的光，目前常見的工業(yè)用紫外激光器有固體晶體紫外激光器以及氣體紫外激光器兩種。對紅外全固體激光器進(jìn)行三倍頻可得到紫外激光輸出，波長較多為355nm，目前脈寬已經(jīng)從納秒成功發(fā)展到皮秒級。氣體紫外激光器常見的是準(zhǔn)分子激光器，主要可以用于眼科手術(shù)、芯片光刻制作等。近幾年光纖激光器也逐步開發(fā)出紫外波段的產(chǎn)品了，以皮秒紫外光纖激光器最具代表性。
由于紫外激光器在倍頻轉(zhuǎn)化熱量損失多，成本仍然高，目前要做更高功率還是有一定難度。紫外激光常常被認(rèn)為是一種冷光源，所以紫外激光加工也被稱作是冷加工，非常適用于脆性材料的加工。
紫外激光的常見脆性材料加工
玻璃是生活中大量應(yīng)用的一種材料，從水杯、酒杯、容器到玻璃飾品，在玻璃上的圖案制作往往是個難題，傳統(tǒng)的加工常常會造成玻璃損壞率高，紫外激光是十分適合于玻璃表面的打標(biāo)、圖案制作的，并且能實現(xiàn)超精細(xì)制作。紫外激光打標(biāo)彌補(bǔ)以往加工精度不高、制圖困難、損壞工件、污染環(huán)境等種種不足，以其特有的加工優(yōu)勢成為玻璃制品加工的新寵，被各酒水杯、工藝禮品等行業(yè)列入必備的加工工具。
陶瓷材料大量運用于建筑、器皿、裝飾品等，但其實陶瓷也在電子產(chǎn)品器件上有很多應(yīng)用，比如此前就有手機(jī)商家推出了陶瓷后蓋板，在移動通信、光通信、電子產(chǎn)品領(lǐng)域廣泛使用的陶瓷插芯、陶瓷基片、陶瓷封裝基座、指紋識別系統(tǒng)的陶瓷蓋板等。這些陶瓷元器件的制作越加精細(xì)，采用紫外激光切割是目前較為理想的選擇。紫外激光對于一些陶瓷薄片加工精度非常高，不會造成陶瓷碎裂，并且一次成形不需要二次打磨，未來將會得到更多應(yīng)用。
紫外激光晶圓切割：藍(lán)寶石基板表面堅硬，一般刀輪很難對其進(jìn)行切割，且磨耗大，良率低，切割道更大于30 μm，不僅降低了使用面積，而且減少了產(chǎn)品的產(chǎn)量。在藍(lán)白光LED產(chǎn)業(yè)的推動下，藍(lán)寶石基板晶圓切割的需求量大增，對提高生產(chǎn)率、成品合格率提出了更高的要求。紫外激光切割晶圓能實現(xiàn)高精度切割，切口平滑，良品率大大提升。
石英切割一直是工業(yè)上的難題，在傳統(tǒng)的加工方法中最常用的就是“金剛砂石鋸片”，也就是通過“硬碰硬“的辦法來加工。石英非常脆，加工難度很高，金鋼砂石鋸片就是耗材。
紫外激光器有著±0.02mm的超高精度，完全可以保證精確的切割需求。在面對石英切割時，精確控制功率，可以讓切面非常光滑，而且速度要比手工加工快很多。參數(shù)都可以通過全數(shù)字顯示，通過計算機(jī)精確調(diào)整不同參數(shù)，準(zhǔn)確之余更加直觀，上手難度要比手工切割低不少。
特域冷水機(jī)助力紫外激光應(yīng)用
紫外激光作為一種冷光源是備受關(guān)注的，應(yīng)該說在精細(xì)加工和維納結(jié)構(gòu)制作領(lǐng)域都是激光技術(shù)較為理想的波段。只是以往紫外激光器技術(shù)難度大、穩(wěn)定性不足、成本又高，同時功率難以做大，所以限制了其應(yīng)用。隨著紫外激光器突破了功率局限，并且把價格做低，其應(yīng)用量快速推升，特別是過去三年尤為明顯。除了常見的納秒紫外，皮秒紫外、超快光纖紫外激光器都出來了，應(yīng)用范圍進(jìn)一步打開了。
中高功率紫外激光器的應(yīng)用對散熱、溫控精度要求很嚴(yán)格，需要配備高性能的冷卻設(shè)備。廣州特域機(jī)電有限公司為紫外激光應(yīng)用研制了從3瓦至30瓦的冷水機(jī)，特別是針對激光精細(xì)加工、超快激光應(yīng)用推出了超快激光冷水機(jī)CWUP系列（10W／20W／30W）。CWUP系列冷水機(jī)適用于高功率紫外激光器、超快激光器冷卻，溫控精度達(dá)到±0．1℃，支持電腦通訊連接，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。CWUP系列冷水機(jī)的推出，把我國激光冷水機(jī)技術(shù)提升到了國際先進(jìn)水平，為紫外激光微加工的應(yīng)用提供了穩(wěn)定可靠的冷卻設(shè)備選擇。
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