【導(dǎo)讀】：激光打孔過(guò)程是激光和物質(zhì)相互作用的熱物理過(guò)程，它是由激光光束特性(包括激光的波長(zhǎng)、脈沖寬度、光束發(fā)散角、聚焦?fàn)顟B(tài)等)和物質(zhì)的諸多熱物理特性決定的。激光打孔機(jī)是最早達(dá)到實(shí)用化的激光加工技術(shù)，也是激光加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。

陶瓷是用天然或合成化合物經(jīng)過(guò)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無(wú)機(jī)非金屬材料。是一種高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化的功能材料，特點(diǎn)是硬度高、剛度高、強(qiáng)度高、無(wú)塑性、熱穩(wěn)定性高、化學(xué)穩(wěn)定性高等，同時(shí)也是良好的絕緣體，常常用于軍工、航空航天、高端PCB等領(lǐng)域中。

陶瓷新材料基本應(yīng)用于高精密要求的產(chǎn)品中，傳統(tǒng)的接觸式切割方式和打孔技術(shù)已無(wú)法滿足現(xiàn)今應(yīng)用的精密需求和產(chǎn)量需求，陶瓷基板的特殊性，加工成為了廣泛應(yīng)用的難點(diǎn)。

陶瓷材料在機(jī)械加工成型過(guò)程中受工藝條件的限制，無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)留用于裝配的各種孔、槽、邊，因?yàn)榧紟熞疹櫟教沾刹牧?b>高硬度高脆性、容易碎裂的特點(diǎn)，所以在處理陶瓷的精密鉆孔加工，特別是小孔和微孔加工、成型加工、螺紋加工等，加工工藝要求是很高的，需擴(kuò)大材料的可加工性范圍，使其能更廣泛的應(yīng)用。就目前陶瓷材料打孔的技術(shù)主要有機(jī)械加工、超聲波加工、激光加工等方法，今天我們主要介紹一下激光加工的技術(shù)。

激光用于陶瓷這樣的超硬材料的小孔加工也是行之有效的。激光打孔一般采用脈沖激光器，激光束通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)聚焦在陶瓷工件上，利用高能量密度（106~109W/cm2）的激光脈沖使被加工表面部位熔融、氣化和蒸發(fā)，從而去除材料實(shí)現(xiàn)小孔加工。

激光打孔的分類

激光打孔的優(yōu)點(diǎn)：

（1）屬于非接觸加工，不會(huì)對(duì)材料造成機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力，安全可靠；

（2）操作簡(jiǎn)單，加工速度快、效率高，并且用計(jì)算機(jī)控制易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化；

（3）精密度高，加工成本低，工藝水平高等。

激光聚焦光斑可以會(huì)聚到波長(zhǎng)量級(jí)，在很小的區(qū)域內(nèi)集中很高的能量，特別適合于加工微細(xì)深孔，最小孔徑只有幾微米，孔深和孔徑比可大于50。激光打孔用于陶瓷機(jī)身的部位主要是外殼聽(tīng)筒及天線打孔、耳機(jī)打孔等部位，具有效率高、成本低、變形小、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)優(yōu)化激光加工工藝參數(shù)，可以加工出高質(zhì)量的微孔。

激光打孔示意圖

陶瓷基板激光打孔圖例

        激光作為一種柔性加工方法，在陶瓷基板加工工藝上展示出了非凡的能力。除了用于陶瓷切割及打孔外，還可用于陶瓷的貼紙、印花、打標(biāo)等生產(chǎn)工藝，大大節(jié)約了工業(yè)能耗。有這樣一種先進(jìn)加工技術(shù)工藝的出現(xiàn)，陶瓷產(chǎn)業(yè)的企業(yè)家們也是時(shí)候重新定義加工方式，定義未來(lái)，引領(lǐng)變革。