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影響紫外激光切割機（納秒）精度因素

發布時間：2018-07-04 來源：元祿光電

紫外激光切割機（通常是指采用紫外納秒激光器集成的激光設備）稱之為冷激光微精密加工系統。其工作原理是通過355nm激光波長激光照射到材料表面，破壞材料的分子間形成切割、刻蝕、打標等。常用于微精密激光加工系統中，如PCB激光切割、分板，FPC激光切割，攝像頭模組激光切割，指紋識別芯片激光切割，硅片激光切割，陶瓷激光切割，超薄金屬材料激光切割，PET/PI薄膜激光切割等。

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超薄銅箔激光切割樣例

紫外激光微精密加工系統的優勢在于熱影響區域小，光斑小，光束質量高，加工質量高、精度高，根據其配置不同，其精度差異化非常大。本文列舉核心配件對于紫外激光精密微加工系統的精度影響：

激光器：激光器是紫外精密微加工系統中最核心器件，直接影響著激光加工的精度，光般大小、光束質量、重復頻率、光斑圓度、脈沖寬度直接影響著激光輸出的精度，每種激光器的功率參數不同，且每個公司的參考參數都不同，對應的精度差異大。作為切割機而言，相比較來說一般采用的是7W以上的大功率紫外激光器，而在這方面恰恰是國內激光器廠家比較薄弱之處。目前比較優質的紫外激光器（都是進口）美國光譜物理、德國通快、美國相干、美國普愛、美國光波等。

振鏡：振鏡為激光器外光路系統中的重要核心器件，振鏡好壞體現在速度、光斑圓度、光斑偏轉精度等因素，同樣作為紫外激光切割機而言，幾乎90%的振鏡源于進口，這類的典型廠商有德國SCANLAB、德國RAYLASE、美國CTI等。國產振鏡跟激光器一樣還有很大的差距。

場鏡：場鏡也稱為透鏡，場鏡的掃描范圍直接影響的是光斑的精度，光板的大小決定了在加工材料過程中的熱影響區域，比方說在玻璃鍍層上刻蝕，單次劃線的精度從5-20微米不等，其主要因素決定于場鏡的大小，通常情況下作為切割用的透鏡范圍在30-40mm之間，而想要在玻璃鍍層上更小的線寬，則需要6-15mm的透鏡。透鏡越小，光斑越小，對應能做到的熱影響更小，精度更高。小的透鏡價格非常高，幾乎也都是進口，主要供應商有SILL、業納等。

直線電機：直線電機影響的是拼接精度，一般加工的材料最大幅面都會比透鏡的掃描范圍要大，因此都會采用相機識別，通過直線電機移動拼接，好的直線電機拼接精度可以做到1μm。對于一些沒有拼接精度要求，只是需要光斑精度的材料可以考慮采用伺服電機，能夠節省很大一部分成本費用。

軟件控制系統：軟件控制系統影響著整機的重復精度，需要通過軟件控制不停的校正來保證整機精度。每個公司都有自己定制的軟件控制系統，差異化不大，各有個的特點，相比較而言，軟件往往也是容易讓人忽視的一部分。

其他也有一部分因素影響著加工的精度，如使用環境的其他外在因素，設備本身影響加工精度的幾大因素也均為幾個核心器件，因而通常情況下采用的核心器件幾乎均是進口，這也是為何每個廠家的價格差異化的主要原因。