在医疗器械领域,精确度和质量是至关重要的。飞秒激光切割机,凭借其超短脉冲宽度和极高能量密度,正逐渐成为医疗器械制造的理想技术。本文将详细介绍飞秒激光切割机在医疗器械上的应用及其优势。飞秒激光切割机采用超短脉冲激光束对材料进行精确切割,无需物理接触,从而减少了对材料的损伤和变形。这种技术不仅提高了生产效率,而且能够创造出更加复杂和精细的设计,满足现代消费者对个性化和定制化的需求。在医疗器械制造中,飞秒激光切割机的应用主要体现在以下几个方面:1.微创手术器械:飞秒激光切割机可以精确切割各种微创手术器械,如手术刀、镊子等。这些器械在手术过程中需要极高的精度和稳定性,而飞秒激光切割技术能够满足这些要求,为医生提供更好的手术条件。2.诊断设备:飞秒激光切割机可以用于制造各种诊断设备,如内窥镜、显微镜等。这些设备需要高精度的光学元件,而飞秒激光切割技术可以精确地切割这些元件,保证其质量和精度。3.植入物:飞秒激光切割机可以用于制造各种植入物,如人工关节、心脏支架等。这些植入物需要极高的精度和稳定性,而飞秒激光切割技术能够满足这些要求,为患者提供更好的效果。飞秒激光钻孔尤其擅长加工Ø0.2以下的微孔。北京高精密飞秒激光分度盘

在5G趋势下,由于高精度高密度的要求,PCB钻孔技术将逐渐由机械钻孔走向激光钻孔技术。激光打孔,指激光经聚焦后作为强热源对材料进行加热,使激光作用区内材料融化或气化继而蒸发,而形成孔洞的激光加工过程。目前,PCB激光钻孔技术主要分为红外激光钻孔技术和紫外激光钻孔技术。1、红外激光:主要采用YAG激光(波长为1.06μm),将材料表面的物质加热并使其汽化(蒸发),以除去材料。2、紫外激光:主要采用紫外激光(波长为355nm),高能量的紫外光子直接破坏许多非金属材料表面的分子键,使分子脱离物体。你知道吗?皮秒激光甚至飞秒激光也将运用于PCB钻孔。大众熟知的是,皮秒激光用于美容;飞秒激光用于近视手术。所谓皮秒激光,指的是皮秒级别脉宽的激光(1皮秒是1秒的一万亿分之一秒)所谓飞秒激光,指的是飞秒级别脉宽的激光(1飞秒是1秒的一千万亿分之一)早期的激光加工特点是长脉冲宽度和低激光强度,虽然激光束可以被聚焦成很小的光斑,但是对材料的热冲击依然很大,限制了加工的精度。而皮秒激光和飞秒激光具有脉宽超短、瞬时功率超高、聚焦区域超小的特点,特别适用于电路板的精密加工。北京高精密飞秒激光分度盘由于能量沉积时间极短,因此飞秒激光可以在没有热效应的情况下进行加工。

激光打孔工艺可分为长脉冲(ms级)和短脉冲(ns、ps、fs级)激光工艺,注意脉冲宽度是个时间单位,不是长度单位,其中ps皮秒激光和fs飞秒激光也被行业内叫做超快激光。两种工艺相比各有优缺点,同样是气化材料加工小孔,前者因为其单个脉冲照射时间更长,能提供更多能量快速去除材料,相当于大刀阔斧效率高;后者能量细小峰值功率高,可瞬间气化微量材料,素有冷加工的美誉,相当于小刀精啄,几乎没有重熔层,表面质量更好,专业一点讲就是超快激光由于脉冲持续时间远小于材料中受激电子通过转移、转化等形式的能量释放时间,只需考虑电子吸收入射光子的激发和储能过程,加上高达TW(10^12W)级的峰值功率,能量在只有几个纳米厚度内迅速聚集,瞬间产生的超高电子温度值远超材料汽化温度,材料直接从固态转为气态,在表面形成高密度、超热、高压的等离子体状态,实现非热熔性加工。
氮化硅(Si₃N₄)是一种非常坚硬、耐高温和化学稳定的陶瓷材料,广泛应用于高温环境中的机械零件、刀具和半导体工业中。氮化硅具有优异的物理和化学性质,使其在工程领域中备受青睐。然而,由于其高硬度和脆性,传统的加工方法往往会导致较大的切削力和热应力,可能会损伤工件或导致工件失效。在这种情况下,飞秒激光技术成为了一种备受关注的氮化硅加工方法。飞秒激光切割和打孔是一种高精度、低热影响的加工方法,适用于氮化硅等高硬度材料。这种方法利用飞秒激光器产生的极短脉冲激光束,使得材料在极短的时间内被加热至高温,从而实现切割或打孔。飞秒激光器属于脉冲振荡激光器, 被定位为脉冲宽度约为 100 fs(飞秒)的激光器。

与传统的切割方法相比,飞秒激光切割机具有以下优势:1.精度高:飞秒激光切割技术能够实现微米级切割精度,满足高精度电子设备的制造要求。2.速度快:飞秒激光切割技术的切割速度比传统方法快得多,能够提高生产效率。3.无接触:飞秒激光切割技术无需物理接触,避免了对材料的损伤和变形。4.无热影响区:飞秒激光切割技术产生的热量极少,不会对材料造成热影响区,保证了产品的质量。5.环保:飞秒激光切割技术不需要使用化学试剂或产生有害物质,符合环保要求。飞秒激光可以聚焦到透明材料的内部,实现真正的三维微加工。北京高精密飞秒激光分度盘
飞秒激光切割可针对柔性PET、PI材料或玻璃、硅片基材上的镀层刻蚀、划线、切割,不伤及基材。北京高精密飞秒激光分度盘
与传统激光加工方法相比,飞秒激光加工具有以下优点:高精度:飞秒激光器能够产生极短的脉冲,使得加工过程中的能量传输更加精确,因此可以实现非常精细的切割线条和小尺寸的孔径。低热影响:由于飞秒激光脉冲的极短时间尺度,加工过程中的热影响区域极小,几乎可以忽略不计。这样就可以避免氮化硅等材料发生热应力导致的裂纹或变形问题,保证加工质量。高加工效率:飞秒激光器的高能量密度使得加工速度相对较快,可以在短时间内完成复杂的切割和打孔任务。这提高了生产效率并降低了加工成本。适用性广:飞秒激光加工技术不仅适用于氮化硅,还可以用于其他高硬度、脆性或热敏感的材料,如玻璃、陶瓷和聚合物等。无需后加工:由于飞秒激光加工过程中几乎没有产生热影响区域,因此通常不需要进行额外的表面处理或后加工步骤,从而节省了时间和成本。北京高精密飞秒激光分度盘