[实用新型]一种短脉宽激光切割装置

说明书

本实用新型提供了一种短脉宽激光切割装置。该短脉宽激光切割装置包括激光器、扩束装置、准直装置、反射镜、切割头以及移动平台。所述激光器为MOPA紫外激光器，输出的激光光束脉宽不大于10ns。本实施例提供的短脉宽激光切割装置，通过工控单元对激光器、振镜以及加工平台的控制，进行切割，利用MOPA紫外激光器具有输出短脉宽、高频激光的特性，调整切割参数，可准确对PI/FPC材质的工件进行高质量的切割，避免切缝处碳化、变色等缺陷。该装置结构简单、易于操作，解决了对PI/FPC材料的高质量低成本的切割问题。提高了工件的加工精度，提升产品的质量，提高了企业的竞争力。

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种短脉宽激光切割装置。

背景技术

激光加工是根据激光束与材料相互作用的机理，大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类。激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等；光化学反应加工是指激光束照射到物体，借助高密度激光高能光子引发或控制光化学反应的加工过程。

现有技术中，在利用激光进行加工PI/FPC材质的工件时，通常使用长脉宽(大于10ns)的紫外激光器，然而切割质量不佳，切缝处会出现碳化、变色等问题；也有使用皮秒(小于20皮秒)紫外激光器，切割质量好，但是成本高，不利于工业化生产。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何利用激光加工PI/FPC材质的工件，保证切割质量的同时降低生产成本。

为了解决上述问题，本实用新型提出以下技术方案：

第一方面，本实施例提出一种短脉宽激光切割装置，该短脉宽激光切割装置包括包括顺次连接的激光器、扩束装置、光阑、振镜、聚焦装置和加工平台，其特征在于，还包括用于控制所述激光器、振镜和加工平台的工控单元，所述激光器为MOPA紫外激光器。

其进一步地技术方案为，所述激光器输出的脉宽不大于10ns。

其进一步地技术方案为，所述扩束装置扩束倍数为2-10倍。

其进一步地技术方案为，所述光阑用于控制激光的输出，调节光束的强弱，

其进一步地技术方案为，所述聚焦装置为聚焦镜，用于聚焦激光光束。

其进一步地技术方案为，工控单元驱动振镜，从而控制激光光束在X-Y平面的偏转。

其进一步地技术方案为，所述光阑可调节输出激光光束的强弱。

其进一步地技术方案为，所述激光器功率为7W。

其进一步地技术方案为，所述加工平台为可移动设置，待加工工件设置于加工平台上，由加工平台带动待加工工件运动。

第二方面，本实用新型实施例提出一种利用如第一方面所述的短脉宽激光切割装置进行激光切割的方法，包括以下步骤：

S1，将待加工工件固定于加工平台，设置加工路径；

S2，开启激光器，将激光焦点聚焦于待加工工件内部；

S3，控制加工平台按所述加工路径移动，使输出的激光光束按照加工路径对待加工工件进行切割；其中输出的激光波长为355nm，频率为100kHz-10MHz。

其进一步地技术方案为，所述激光光束的脉冲宽度为100ps-10ns。

其进一步地技术方案为，所述激光器输出的激光光束经聚焦装置聚焦后，在正焦处光斑直径小于30μm。

其进一步地技术方案为，所述激光光束的脉冲能量小于或等于20μJ。