[发明专利]一种超快飞秒激光切割机

说明书

本发明公开了一种超快飞秒激光切割机，包括承载台，所述承载台的下端等间距设有多个支撑杆，所述支撑杆的下端均设有减震装置，且两个相邻的支撑杆之间均设有连接杆，所述承载台的上端设有承载板，所述承载台的两侧均设有第一电动滑轨，所述第一电动滑轨上安装有第二滑块，所述第二滑块的上端设有安装块，所述安装块的上端固定有第一竖板，两个第一竖板之间设有安装板。本发明中，本发明中，用飞秒激光切割具备加工速度快、精度高、参数设置简单等明显优势，飞秒激光切割产品外观质量不产生微裂纹、破碎或碎片问题；不沾污，无崩边，边缘抗破裂性极高；无需冲洗、打磨、抛光，从而降低了制造成本，适宜推广。

技术领域

本发明涉及激光切割领域，尤其涉及一种超快飞秒激光切割机。

背景技术

激光技术对国民经济及社会发展的重要作用：激光技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。随着激光技术的不断发展，激光应用已经渗透到科研、产业的各个方面，激光产业在我国发展了五十多年，激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等行业都起到重要作用，对提高产品质量、劳动生产率、自动化程度、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。激光加工(包括激光切割、激光焊接、激光打标、激光钻孔等)皮秒与飞秒激光器及其配件在激光产业的整个产业链中占有非常重要的地位，属于技术和专业性都很强的产业。在工业应用中，除去质量因素以外，可重复生产性和每个零件的成本也是很重要的标准。飞秒激光系统的可靠性当然和所使用的激光技术直接联系在一起。每个零部件的成本基本上和飞秒超短激光脉冲的重复频率直接联系在一起。

激光切割技术现已成为一种成熟的工业加工技术。金属是激光切割的主要对象，其它可以进行激光切割的材料还有塑料、蓝宝石和陶瓷、晶体硅片以及玻璃等。目前全球用于切割金属材料的激光切割设备约有几十万台，而用于蓝宝石和陶瓷、晶体硅片以等切割的激光设备包括实验室设备在内也不过只有几十台。目前的玻璃，蓝宝石和陶瓷是普遍应用于微加工技术和精细加工的材料。然而，它们给传统的制造工艺带来了越来越多的挑战，这种挑战也给强大的超短脉冲激光器赢得了更多机会。这些材料优质的属性对很多产品来说是不可或缺的：

a.晶体晶体硅片主要用于加工太阳能电池板、太阳能电池等，也是晶体硅成为光伏主要材料的原因之一。目前激光切片是利用高能激光束照射在电池片/晶体硅片表面，使被照射区域局部熔化、气化，在数控工作台的带动下进行激光切割，从而达到切片目的。由于需要二次掰边，所以原板的晶体硅片利用率得不到很高的利用率。

b.陶瓷坚硬，化学性质稳定，可用来制作电子零部件和电路基板，以及电气绝缘体。

c.蓝宝石极其坚硬，适合用于半导体和LED技术，由于其抗划伤性和透光性，蓝宝石会用来生产手表和光学仪器的保护镜面；蓝宝石是地球上仅次于钻石第二坚硬的材料，很难使用机械的方法来加工。使用激光器来切割蓝宝石是当今LED制造业的标准加工方法，蓝宝石在这里用作基板衬底。

从原理上讲蓝宝石和陶瓷、晶体硅片以及玻璃等对红外激光的吸收远比金属好，但玻璃、晶体硅片、陶瓷和蓝宝石有个共同点就是很难加工。由于它们易碎而且都是非常坚硬的材料，他们挑战着铣、钻、磨等传统制造工艺的极限。而且蓝宝石和陶瓷、晶体硅片以及玻璃是热的不良导体，切割所需要的激光功率比金属要低得多，所以蓝宝石和陶瓷、晶体硅片以及玻璃等的激光切割技术应该比金属更早应用于工业生产。但蓝宝石和陶瓷、晶体硅片以及玻璃等的飞秒激光切割设备市场却一直没有发展起来。

激光切割蓝宝石和陶瓷、晶体硅片以及玻璃等由于具有非接触、柔性化、自动化及可实现精密切割和曲线切割、切缝窄、速度快等特点，同传统的切割方法如金刚石砂轮切割法相比，是一种有巨大应用价值和发展潜力的理想陶瓷加工方法。但是蓝宝石和陶瓷、晶体硅片以及玻璃等属硬、脆材料，热稳定性较差，切割时易形成重铸层和裂纹，降低了基体原有的优良性能。但无论用二氧化碳激光，还是用光纤激光，靠瞬间局部高温实现加工，对于有机或热敏感材料，加工质量差，本性使然。