구성 요소에 작은 구멍을 만드는 것은 매우 일반적입니다. 그러나, 경질 재료에 직경 0.1mm 내지 수 마이크론의 다수의 작은 구멍을 도포 할 필요가 있다면, 통상의 기계 가공 도구를 사용하는 것은 쉽지 않다. 처리가 완료 되더라도 처리 비용이 매우 높습니다. 높은. 기존의 가공 기술은 1 만분의 1 분당 또는 수십만 회전의 고속 회전 소형 드릴로 가공 대상물에 레이저 절삭 미세 구멍을 사용합니다. 일반적으로이 방법으로 0.25mm보다 큰 직경의 작은 구멍 만 가공 할 수 있습니다. 오늘날의 산업 생산에서는 종종 이보다 작은 지름의 구멍을 가공해야합니다. 예를 들어, 전자 산업의 생산에서, 다층 인쇄 회로 기판의 제조는 약 0.1 내지 0.3 mm의 직경을 갖는 수천 개의 작은 구멍의 천공을 필요로한다.
분명히 처리 할 수있는 드릴 비트를 사용하면 발생하는 어려움이 비교적 크고 처리 품질이 보장하기 쉽지 않으며 처리 비용이 낮지 않습니다. 1960 년대 초에 과학자들은 레이저를 사용하여 실험실의 스틸 블레이드에 작은 구멍을 만들었습니다. 거의 30 년 동안 개선과 개발을 거친 후, 재료에 작은 지름의 구멍을 만들기 위해 레이저를 사용하는 것이 이제는 아무런 문제가되지 않습니다. 좋은 가공 품질. 구멍이 뚫린 작은 구멍은 규칙적이었고 털이 없었다. 펀칭 속도는 매우 빠르며 천분의 1 초 정도에 구멍을 뚫을 수 있습니다.
레이저가 재료에 작은 구멍을 뚫는 이유는 매우 간단합니다 (가죽 패브릭 조각 펀치). 연습은 복잡하지 않습니다. 레이저는 양호한 결맞음을 가지며 광학 시스템에 의해 드릴링을위한 "마이크로 드릴 (micro drill)"과 동등한 작은 광점 (1 미크론 미만)으로 집중 될 수 있습니다. 둘째, 레이저의 밝기가 매우 높고 초점의 초점에서 레이저 에너지 밀도 (평방 센티미터 당 평균 에너지)가 높습니다. 일반적인 레이저의 레이저 출력은 최대 109 줄 / cm 2를 생성 할 수 있습니다. 발은 재료가 녹고 증발하여 재료에 작은 구멍을 남기고 드릴 비트로 뚫은 샘플을 남길 수 있습니다.
레이저 과학자들은 또한 레이저 "훈련"을 사용하는 방법에 대한 많은 연구 작업을 수행했습니다. 그들은 "드릴 비트"를 만들기 위해 초당 다수의 광 펄스 (일반적으로 고 반복율 레이저 펄스라고 함)를 사용하여 작은 구멍의 품질이 단일 광 펄스 또는 초당 광 펄스보다 우수하다는 것을 발견했습니다. 구멍이 좋다. 그 이유는 아마도 이것 일 것입니다 : 초당 1 개의 광 펄스 또는 몇 개의 펄스를 사용할 때, 각 광 펄스에 대한 레이저 에너지 요구량이 비교적 높기 때문에, 재료를 가열하여 구멍을 만들 수 있습니다. 그러나, 용융 된 물질은 충분한 기화를 갖지 않지만, 그 부근의 물질을 가열 및 증발시킨다. 결과적으로 펀칭 된 작은 구멍은 모양이 덜 규칙적입니다. 광 펄스가 고 반복률 레이저로부터 출력되는 경우, 각 광 펄스의 평균 에너지는 그다지 높지 않지만, 광 펄스의 폭이 좁기 때문에 전력 레벨은 낮지 않다. 따라서, 각 레이저 펄스는 물질에 주로 소량의 용융물을 형성하며 주로 증발합니다. 오리피스 근처의 재료가 가열 될 때 용융물이 적기 때문에 단일 펄스로 펀칭 할 때 발생하지 않습니다. 천공 구멍의 모양과 크기는 훨씬 규칙적입니다.
천공 구멍의 품질을 높이려면 레이저 초점 위치의 선택에주의를 기울여야합니다. 초점 위치를 선택하는 원칙은 거의 동일합니다. 더 두꺼운 재료의 경우 레이저 빔의 초점은 공작물 내부에 있어야합니다. 재료가 얇 으면 레이저 빔의 초점이 공작물 표면 위에 놓여 야합니다. 이 배열은 펀치 구멍의 크기를 위아래로 동일하게 만들 것이고, "배럴"구멍이 없을 것입니다.
레이저로 재료에 구멍을 뚫는 경우, 천공 된 구멍의 품질은 매우 좋으며, 특히 다수의 작은 구멍이 만들어지면 다수의 작은 구멍의 크기와 모양이 보장되고 드릴링 속도가 빠르며 생산 효율이 높습니다. . 따라서 전자 산업에서의 레이저 천공 외에도 일반 담배 필터의 작은 구멍, 분무기 밸브의 작은 구멍, 레이저 가공을 사용하는 많은 다른 산업 생산 부서가 사용되고 있습니다. 네뷸 라이저 탱크와 병 목 모두 압축 된 물질 (예 : 탈취제, 오일 또는 기타 액체)을 제어하기위한 유속을 갖습니다. 밸브의 성능은 분무기의 작은 구멍에 의해 결정됩니다. 이 작은 구멍은 10 마이크로 미터에서 40 마이크로 미터의 직경을 가지고 있습니다. 다른 기계 가공 방법을 사용하는 것은 그리 좋지 않습니다. 품질 보증을 위해 레이저로 가공 할 수 있습니다. 또한 시간당 40,000 개의 작은 구멍을 재생할 수 있습니다.
