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

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。

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

在0.5mm厚的不锈钢上制孔

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
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