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皮秒激光切割機與納秒激光切割機的區別

發布時間：2019-03-26 來源：元祿光電

近年來，隨著工業技術需求的不斷提升，對加工工具的要求不斷越來越高，微精密激光切割工具的發展方向也在向著市場需求靠近，朝著超快激光領域發展，逐漸形成了以納秒激光切割為主導，開發皮秒激光切割機與飛秒激光切割機適用市場需求。

納秒、皮秒、飛秒是時間單位，1秒=10³毫秒=10⁶微秒=10⁹納秒=10¹²皮秒=10¹⁵飛秒，皮秒激光切割機、納秒激光切割機指的是激光在皮秒、納秒時間范圍內的單個脈沖作用時間，指的是激光的脈沖寬度。激光的加工方式是利用高能量的激光光束、聚焦后照射材料表面，使其發生物理或化學反應，形成切割，本質上是一種熱加工方式，但由于作用時間短，通常在幾個納秒范圍內，所以熱影響的區域小，能夠保證加工的效果與加工速度。

在當今的主流市場上，我們常見的激光加工工具為一種納秒激光，而隨著工業技術的要求不但提升，納秒激光范圍內的熱影響效應被放大，由熱效應所帶來的衍生不良效果不被市場接受，一種新的激光加工工具應運而生，是符合市場需求的，也是激光行業內的技術突破，行業內我們稱之為微精密超快激光加工系統，通常稱之為皮秒激光切割機或飛秒激光切割機。

皮秒激光切割機擁有超短脈沖時間，單個脈沖作用時間只有幾個皮秒時間內，因此其熱影響非常小，甚至于可以忽略不計。相比較于納秒激光切割機的加工，整個加工過程中沒有重鑄材料、加工過程干凈，激光能量的吸收對材料或波長的依賴性更小。因此在微精密激光加工領域，超快激光加工系統的皮秒激光切割機和飛秒激光切割機提供了廣闊的發揮空間，其加工特性注定了其日后的重要地位。

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納秒激光與皮秒激光加工的效果對比圖

皮秒激光切割機相比較于納秒激光除了加工效果和加工速度更優質外，在市場應用領域，皮秒激光也有更廣闊的空間，如太陽能電池激光刻蝕（線寬更窄）、OLED激光切割（崩邊更小）、脆性材料激光打孔（速度更快）等等，能夠做到納秒級別時間范圍內無法做的事，其主要在于熱影響區的影響，從下圖我們可以很直觀的看到超快皮秒激光與納秒激光的差異性。圖中我們發現納秒范圍內對材料的熱影響區域以及熱影響所帶來的影響，而超快皮秒激光切割機幾乎是可忽略的熱影響，因而加工效果更理想。同時，作用時間短、精度更高，加工速度也更快。