È molto comune creare un piccolo foro nel componente. Tuttavia, se è necessario applicare un numero elevato di piccoli fori da 0,1 mm a diversi micron di diametro su materiali duri, non è facile utilizzare normali strumenti di lavorazione meccanica. Anche se può essere fatto, il costo di elaborazione sarà molto alto. alta. La tecnologia di lavorazione esistente utilizza micro-fori di taglio laser sul materiale che deve essere lavorato da un trapano rotante ad alta velocità con decine di migliaia di giri al minuto o centinaia di migliaia di giri. In genere, con questo metodo è possibile elaborare solo piccoli fori con un diametro maggiore di 0,25 mm. Nella produzione industriale odierna è spesso richiesto di lavorare fori di diametro inferiore a questo. Ad esempio, nella produzione di industrie elettroniche, la produzione di circuiti stampati multistrato richiede la perforazione di migliaia di piccoli fori aventi un diametro da circa 0,1 a 0,3 mm.
Ovviamente, utilizzando la punta da trapano appena citata per il processo, le difficoltà incontrate sono relativamente grandi, la qualità di elaborazione non è facile da garantire e il costo di elaborazione non è basso. Già negli anni '60, gli scienziati utilizzavano i laser per creare piccoli fori nelle lame d'acciaio in laboratorio. Dopo quasi 30 anni di miglioramento e sviluppo, non è più un problema utilizzare i laser per creare fori di piccolo diametro nel materiale. Buona qualità di elaborazione I piccoli fori che sono stati perforati erano regolari e non c'erano sbavature. La velocità di punzonatura è molto veloce e un foro può essere perforato in circa un millesimo di secondo.
Il motivo per cui il laser perfora un piccolo foro nel materiale è molto semplice (il puncher per incisione del tessuto in pelle) e la pratica non è complicata. Il laser ha una buona coerenza e può essere focalizzato da un sistema ottico in un piccolo punto luminoso (meno di 1 micron), che equivale a un "micro trapano" per la perforazione. In secondo luogo, la luminosità del laser è molto alta e la densità di energia del laser (energia media per area di un centimetro quadrato) al centro del fuoco è alta. L'uscita laser da un laser comune può generare fino a 109 joule / cm 2. Il piede può causare la fusione e la vaporizzazione del materiale, lasciando un piccolo foro nel materiale e un campione perforato con una punta da trapano.
Gli scienziati del laser hanno anche svolto molti lavori di ricerca su come utilizzare i "trapani" laser. Hanno scoperto che usando un numero di impulsi luminosi al secondo (di solito chiamati impulsi laser ad alta frequenza di ripetizione) per fare una "punta da trapano", la qualità dei piccoli fori è migliore di un singolo impulso luminoso, o pochi impulsi luminosi al secondo. Il buco è buono. Il motivo è probabilmente questo: quando si usa un impulso di luce al secondo o pochi impulsi, il fabbisogno di energia del laser per ciascun impulso di luce è relativamente alto, in modo che il materiale possa essere riscaldato per fondere per creare buchi. Tuttavia, il materiale fuso non ha una vaporizzazione sufficiente, ma riscalda e vaporizza il materiale nelle sue vicinanze. Di conseguenza, i piccoli fori che vengono perforati hanno una forma meno regolare. Se un impulso luminoso viene emesso da un laser ad alta frequenza di ripetizione, l'energia media di ciascun impulso luminoso non è molto elevata, ma il livello di potenza non è basso a causa della larghezza ridotta dell'impulso luminoso. Pertanto, ogni impulso laser forma una piccola quantità di fusione sul materiale, principalmente vaporizzazione. Poiché il fuso è inferiore quando il materiale vicino all'orifizio è riscaldato, non si verifica quando si punzonatura con un singolo impulso. La forma e la dimensione dei fori perforati sono molto più regolari.
Per rendere alta la qualità dei fori, è necessario prestare attenzione alla scelta della posizione di messa a fuoco del laser. Il principio di selezione della posizione di messa a fuoco è all'incirca lo stesso: per materiali più spessi, la messa a fuoco del raggio laser deve essere posizionata all'interno del pezzo. Se il materiale è sottile, il fuoco del raggio laser dovrebbe essere posizionato sopra la superficie del pezzo. Questa disposizione renderà le dimensioni dei fori punzonati su e giù fondamentalmente la stessa, e non ci saranno fori "a botte".
Praticare fori nel materiale con un laser, la qualità dei fori praticati non è solo molto buona, specialmente quando vengono realizzati un gran numero di fori piccoli, sono assicurate la dimensione e la forma della pluralità di piccoli fori e la perforazione la velocità è veloce e l'efficienza produttiva è elevata. . Pertanto, oltre alla perforazione laser nel settore dell'elettronica, vengono utilizzati molti altri reparti di produzione industriale, come piccoli fori in normali filtri per sigarette, piccoli fori nella valvola dell'irroratore, che utilizzano anche l'elaborazione laser. Sia il serbatoio del nebulizzatore che il collo della bottiglia hanno una portata per controllare il materiale compresso (come deodorante, olio o altro liquido). Le prestazioni della valvola sono determinate dal piccolo foro nello spruzzatore. Questo piccolo foro ha un diametro di 10 micrometri a 40 micrometri. Non è così bello usare altri metodi di elaborazione meccanica. Può essere elaborato dal laser per garantire la qualità. Può anche riprodurre 40.000 piccoli fori all'ora.
