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技術文章
激光切割機微系統中兩大方式
點擊次數：487 發布時間：2013-7-10
激光切割機將激光束會聚到一個小點上，并使焦點盡可能小，然后按一定的運動控制方式和加工工藝參數，激光切割機使光束和加工材料發生相對運動，則可根據需要加工出所需要的圖形和結構。聚焦直寫的方式一般有幾種。
激光切割機方式是通過具有多自由度的精密工作臺的運動，來實現激光切割在待加工件表面的圖形加工.在該方式下，準分子光束是固定不動的，而控制工作臺移動來完成所有的微器件微細結構的輪廓軌跡。激光切割機不同的運動控制系統可達到不同的微加工精度。一是步進電機驅動精密絲杠，二是伺服電機驅動滾珠絲杠，三是壓電陶瓷電機驅動高精密滑動臺。zui基本的運動度包括XY-Z三軸的運動組合系統，為完成復雜三維加工，還需要配置旋轉軸。
激光切割機微加工過程所針對的加工對象整體尺寸往往很微小。這就對加工控制系統提出了應該能保證高精度的定位精度和尺寸精度的要求。同時由于激光切割機微加工的特點，加工控制系統還必須有較大的可調速空間。這是為了保證與不同的激光強度、不同的激光脈沖頻率、微器件加工深度相匹配，以達到*加工工藝參數，從而實現*加工過程。因此，控制模塊電路要求對X、y、Z三個方向的運動的速度、距離及運動方向的準確控制。
振鏡掃描系統主要配置是一個大尺寸的F-O透鏡和二維偏轉掃描反射鏡，是激光切割機設備的一大主要配件.其工作原理是將激光束順次入射到兩反射鏡（振鏡）上，在激光切割機設備配置的計算機上生成待刻寫的結構圖形，用計算機控制反射鏡的反射角度，這兩個反射鏡可分別沿X、Y軸掃描，從而控制操作激光束的偏轉，在平面上按軌跡掃描出圖案來，這其中的工作方式也就是激光切割機的工作原理的大致過程。其中F0透鏡所起的作用，是在進行大范圍掃描的時候，保證作用在物件表面的加工結構保持一致性，不隨偏轉角度的變化而變化。
聲光調制器掃描的方式
快速激光切割機掃描微加工系統，以中心頻率為102MHz驅動的一對Te02聲光偏轉器使其在X-Y平面里偏轉，光束通過一個平場物鏡聚焦為直徑約1.0）um的微光斑，對工件進行激光切割機中光柵式掃描，每隔lum劃一條柵格線，掃描場被分為256×256個掃描點，掃描速度達2.5×10\6點／秒，用另一塊聲光晶體和光電二極管構成的閉環反饋來實時補償偏轉器在整個掃描場的傳輸不均勻性。要加工更大的尺寸，則由X-Y數控臺的移動來實現掃描場的拼接。激光切割機的微加工系統用氦氖激光束，采用光斑zui小化原理使激光焦點動態地保持在掃描面上。將三維CAD／CAM軟件與數控聲光激光掃描工具結合起來，并沿襲新近發展起來的高聚物溶液激光固化的宏觀零件快速成形技術。先使用商業化塑型軟件設計三維立體，然后用自行開發的軟件將三維立體結構剖切成X-Y平面，數字化后做成矢量文件。將X-Y-Z工件臺的運動、激光器的光閘、光強調節和聲光偏轉都編進程序里，用電壓頻率轉換器和參考電路發出合適的聲頻駐波驅使光束偏轉，以制作三維微結構。配用不同的激光源可作切割、書寫光刻膠及誘導化學切割。
激光切割機方式是通過具有多自由度的精密工作臺的運動，來實現激光切割在待加工件表面的圖形加工.在該方式下，準分子光束是固定不動的，而控制工作臺移動來完成所有的微器件微細結構的輪廓軌跡。激光切割機不同的運動控制系統可達到不同的微加工精度。一是步進電機驅動精密絲杠，二是伺服電機驅動滾珠絲杠，三是壓電陶瓷電機驅動高精密滑動臺。zui基本的運動度包括XY-Z三軸的運動組合系統，為完成復雜三維加工，還需要配置旋轉軸。
激光切割機微加工過程所針對的加工對象整體尺寸往往很微小。這就對加工控制系統提出了應該能保證高精度的定位精度和尺寸精度的要求。同時由于激光切割機微加工的特點，加工控制系統還必須有較大的可調速空間。這是為了保證與不同的激光強度、不同的激光脈沖頻率、微器件加工深度相匹配，以達到*加工工藝參數，從而實現*加工過程。因此，控制模塊電路要求對X、y、Z三個方向的運動的速度、距離及運動方向的準確控制。
振鏡掃描系統主要配置是一個大尺寸的F-O透鏡和二維偏轉掃描反射鏡，是激光切割機設備的一大主要配件.其工作原理是將激光束順次入射到兩反射鏡（振鏡）上，在激光切割機設備配置的計算機上生成待刻寫的結構圖形，用計算機控制反射鏡的反射角度，這兩個反射鏡可分別沿X、Y軸掃描，從而控制操作激光束的偏轉，在平面上按軌跡掃描出圖案來，這其中的工作方式也就是激光切割機的工作原理的大致過程。其中F0透鏡所起的作用，是在進行大范圍掃描的時候，保證作用在物件表面的加工結構保持一致性，不隨偏轉角度的變化而變化。
聲光調制器掃描的方式
快速激光切割機掃描微加工系統，以中心頻率為102MHz驅動的一對Te02聲光偏轉器使其在X-Y平面里偏轉，光束通過一個平場物鏡聚焦為直徑約1.0）um的微光斑，對工件進行激光切割機中光柵式掃描，每隔lum劃一條柵格線，掃描場被分為256×256個掃描點，掃描速度達2.5×10\6點／秒，用另一塊聲光晶體和光電二極管構成的閉環反饋來實時補償偏轉器在整個掃描場的傳輸不均勻性。要加工更大的尺寸，則由X-Y數控臺的移動來實現掃描場的拼接。激光切割機的微加工系統用氦氖激光束，采用光斑zui小化原理使激光焦點動態地保持在掃描面上。將三維CAD／CAM軟件與數控聲光激光掃描工具結合起來，并沿襲新近發展起來的高聚物溶液激光固化的宏觀零件快速成形技術。先使用商業化塑型軟件設計三維立體，然后用自行開發的軟件將三維立體結構剖切成X-Y平面，數字化后做成矢量文件。將X-Y-Z工件臺的運動、激光器的光閘、光強調節和聲光偏轉都編進程序里，用電壓頻率轉換器和參考電路發出合適的聲頻駐波驅使光束偏轉，以制作三維微結構。配用不同的激光源可作切割、書寫光刻膠及誘導化學切割。