工作原理
- 旋转光学由高速空心轴电机，道威棱镜以及消差光学组件构成。激光束通过安装于高速空心轴电机中的道威棱镜绕光轴旋转，出射的激光束相对于工件表面以圆形路径运动。如果出射激光束与光轴有一定偏移，则在工件上形成带有一定锥度的微孔。通过专门开发的控制软件，可改变激光束偏移量和偏转角度，从而控制微孔的直径和锥度等。利用道威棱镜作为像旋转器具有根本性的优势，钻孔质量并不依赖于激光束截面特征。而且由于棱镜成像特点，出射的激光束以两倍于电机运转速率旋转，提高了钻孔效率。
螺旋钻孔光学
HDO v7
螺旋钻孔光学
HDO的核心优势
- 高集成性：由旋转模块和加工头组成的模块化设计，能集成与不同的激光加工系统之中
- 高精度：微孔和切缝的直径及锥度精密可控
- 高深径比：由于激光光斑在螺旋路径上的自转和可调节光束倾斜角度，因此能实现钻孔高深径比和明确的孔径轮廓
- 高生产率：在任何旋转直径下激光光束的旋转速度高达 30000 转每分钟
- 双波长涂层：500-550nm 和 1000-1100nm 的 双波长涂层，便于灵活更换工作波长高集成性：由旋转模块和加工头组成的模块化设计，能集成与不同的激光加工系统之中
关键技术特征
模块化设计
对不同的激光加工系统有很高的集成性
旋转模块
- 尺寸：长x宽x高555x370x195mm³。
- 重量：30kg
- 电机最大旋转速度：30,000 rpm
- 带编码器的空心交流电机，用于位置、速度和温度反馈，可选择水冷。
- 带双波长涂层的熔融石英光学元件组
- 可实现的孔径：5-1000 µm
- 可实现的锥度：最大±15°
- 便振器旋转调整精度：0.75弧分
- 电动的光束偏转和平移反射器
聚焦/机械加工模块
- 尺寸：长x宽x高145x105x280mm³
- 重量：4kg
- 同轴CMOS相机
- 实时加工定位和观察
- 固定焦距的光学器件，焦距为30、60、120、150mm等。
- 最高的稳定性和最佳的可重复性
- 适用波长：355nm、532nm和1064nm
螺旋钻孔工艺
0.5毫米不锈钢钻孔
螺旋钻孔的优势
在1毫米厚的不锈钢上以Ø100µm微孔制孔，制孔质量优先
| 性能 | 超快激光螺旋钻孔 | 常规激光钻孔 | 电火花钻孔 |
|---|---|---|---|
| 钻孔效率 | 1孔/秒 | 0.3孔/秒 | 0.5孔/秒 |
| 精度 | <1 µm | ~5 µm | >30 µm |
| 热影响区 | 忽略不计 | 5 µm | 20 µm |
| 深径比 | 50:1 | 10:1 | 10:1 |
| 锥度 | -14°~15° | 3-15° | 3-8° |
| 孔壁粗糙度 | <0.2 µm | 2 µm | 10 µm |
| 孔真圆度（出口） | >0.95 | ~0.65 | 0.75 |