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石英晶體激光切割加工的原理
來源:   作者:   時(shí)間:2015-05-15 08:45:24

石英晶體激光切割加工的原理激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件,在超過閨值功率密度的前提下,熱能被材料吸收,由此引起照射點(diǎn)材料溫度急劇上升。到達(dá)沸點(diǎn)后,材料開始汽化,并形成孔洞。隨著光束與工件的相對移動(dòng),最終使材料形成切縫。激光切割加工切縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。石英擺片激光切割加工試驗(yàn)裝置見圖。用激光切割加工英晶體的機(jī)理是激光束升華切割,升華切割時(shí)氣流的任務(wù)是在汽化物質(zhì)表面層重新凝結(jié)前將汽化物質(zhì)從切縫吹掉。激光器的愉出功率高,轉(zhuǎn)換效率高(可達(dá)30%),既可連續(xù)工作,也可脈沖工作,其波長為10. 6um,具有良好的大氣透過率,可廣泛用于平面輪廓切割。由于石英晶體對10. 6um波長的光束吸收率高,且其膨脹系數(shù)較低,滿足激光切割加工要求,可以考慮用CW CO:激光器進(jìn)行石英晶體的輪廓切割加工。
兩種數(shù)學(xué)模型的建立影響石英晶體激光切割質(zhì)量的因素主要有:激光器功率、模式、焦點(diǎn)位置(聚焦透鏡焦平面相對于被加工表面的距離)、切割速度、材料厚度、輔助氣體的種類和壓力、噴嘴形狀和大小及噴嘴端口距工件的距離等。但在材料厚度一定的情況下,最重要的影響因素是激光器功率和激光切割加工過程中工作臺移動(dòng)速度(即切割速度)。因此,我們利用回歸分析技術(shù),基于激光器功率和切割速度,分別建立了確定石英晶體激光切割參數(shù)的兩種數(shù)學(xué)模型。
 

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