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1、飞秒激光金属材料微孔加工摘要随着科学技术与生产的发展,出现了越来越多带有微小孔的零件。由于产品性能的提高,对孔的精度等方面的要求越来越高；所采用的材料也多种多样,其中包括硬质合金、金刚石等难切削材料。因此,人们在完善传统的微小孔加工技术的同时,又相继探索出一些新的微孔加工方法。本文主要介绍了在微孔加工中传统加工方法的缺陷，综述了飞秒激光金属材料微孔加工的背景、加工方法和特点。飞秒激光具有超快、高能量密度、非线性的特点，在微加工领域具有独特的优势，特别是利用飞秒激光加工高质量和高深径比微孔。不同于电火花加工、电化学加工、聚焦离子束加工等传统的微孔加工方法，飞秒激光微
2、孔加工具有不接触、加工热影响区小、加工精度高、加工质量高、应用范围广等特点，被用来加工光波导、表面微纳结构、微流体装置、微传感器等，在生物、医学、汽车、航天、航空等领域得到了广泛的应用。关键字：飞秒激光，微孔加工，电火花加工AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnologyandproduction,therearemoreandmorepartswithmicroholes.Duetotheimprovementoftheperformanceoftheproduct,theprecisionoftheholeism
3、oreandmorehigh,thematerialsusedarevarious,includinghardalloy,diamondandotherhardcuttingmaterials.Therefore,peopleinimprovingthetraditionalmicroholeprocessingtechnologyatthesametime,butalsotoexploreanumberofnewmicroprocessingmethodsInthisdissertation,defectsoftraditionalprocessingmetho
4、dsinmicroholemachiningarediscussed.femtosecondlaserprocessmicro-holesinMetalsarestudied.Theback-ground,features,machiningmethodsandapplicationsoffemtosecondareoverviewed.Femtosecondlaserischaracterizedasultrafastpulse,non-linearandultra-highenergydensities,andithasextraordinaryadvanta
5、gesinmicromachining,especiallyforhighqualityandhighaspect-ratiomicro-holes.Comparedtothetraditionalmicro-holesmachiningtechnology,suchasElectricDischargeMachining,ElectricChemistryMachiningandFocusedIonBeamMachining,femtosecondlaserdrillingofmicro-holesisdistinguishedasnon-contact,sma
6、llheat-affectedzone,highaccuracyandhighquality.Andithasbeenwidelyappliedinbiology,medical,aviationandaerospace,etc.Wetakeadvantageoffemtosecondlasermicromachiningtechnologytomanufactureopticalwaveguides,micro-fluiddevices,microsensors,andsoon.KeyWords：femtosecondlaser，micro-holesdrill
7、ing,electricdischargemachining一、飞秒激光金属微孔加工的背景在21世纪的航空航天、电子、仪器、纺织、印刷、医疗器械、图像显示器、汽车等工业领域中，以微细阵列孔为关键结构的零部件的使用越来越多，孔径尺寸越来越小，精度要求也越来越高。传统的机械钻孔已经无法达到要求，因此,人们在完善传统的微小孔加工技术的同时,又相继探索出一些新的微小孔加工方法[1]。传统的机床钻孔设备主轴很难达到上万转的转速，钻头的刚性，工艺精度和排泄性能有限，即使能钻出合格的孔也会由于成品率低，成本高很少使用，所以现在一般让位给激光和电火花制孔，机械钻微孔关键取决于能达
8、到上万或两
