激光钻孔

激光钻孔的主要好处有：

无接触过程（无夹具磨损，材料变形最小）
高度精确，一致性好
正确控制发热量
能够钻出纵横比高的小孔
轻易编程，适合自动化
设置快，夹具少，能进步生产速度
在样品转换和小批次生产中有灵活性
广泛性（同一工具可用于激光焊接和激光切割）
很轻易进行光束组合（包括在狭窄角度上钻孔和特殊外形的钻孔）
一些激光系统可以同时钻不同外形的孔
适用于多种材料加工

脉冲Nd: YAG激光器中的JK激光器系列可以给金属，表面有镀层的金属，陶瓷，和石墨复合材料钻孔。这些激光器产生可控制能量，峰值功率，局部外形的不连续的脉冲进行钻孔。正是通过控制这些脉冲参数，脉冲YAG激光器成为全面的钻孔系统。用脉冲YAG激光器钻孔的关键是峰值功率，甚至是低均匀功率的脉冲YAG激光器也能加工出质量很好的孔，由于与材料之间的相互作用取决于峰值功率和脉冲能量，与均匀功率关系不大。

Nd： YAG激光器的冲击钻孔

冲击钻是调整激光器焦点尺寸来决定钻孔尺寸。在钻孔过程中，激光束和部件之间没有相对运动。选择合适的脉冲参数和脉冲数目可以钻出高质量的孔。用这样的方法可以钻出直径在25μm 到1000μm的孔，但是根据材料及厚度的不同，受到的限制也不同。大部分的冲击钻孔，直径都在300μm-600μm范围内。冲击钻孔答应采用特殊的“高速”钻孔方式，可以大大进步钻孔速度。高速钻孔通常应用在圆形涡轮发动机零件上，用运动系统编码器信号启动激光器在零件四周特定的，连续的空间位置上打孔。假如钻一个孔需要10个脉冲，那么高速钻孔系统会将零件转动10次，每转一圈向每个孔位发出一个脉冲。由于在加工周期中消除了转位时间钻孔速度得以进步。冲击钻利用脉冲整形来改善激光束与材料间的相互作用，帮助控制钻孔锥度，进步钻孔速度。脉冲整形就是对局部脉冲的外形进行编程处理。将一个长脉冲分成两三个或四个短的部分，每部分之间通过短暂的激光封闭分隔，可以进步钻孔质量和速度。最后一个脉冲需要较长一点的作用时间，以便切断钻孔产生的碎屑，进步钻孔效率，减少钻孔时间。在脉冲的开始部分使用低峰值功率，这样钻出的孔很少会呈现出钟形口。

Nd:YAG激光器的环钻

环钻需要运动系统，激光束穿透材料后与零件作相对运动以便“切割成孔”。环钻的直径公差是冲击钻的一半，通过一个多轴系统，环钻可以加工定制的锥孔，或在深度方向上改变截面的外形。这类加工要求系统有很好的运动精度和编程能力。环钻还能切出特定外形的大孔，能对大零件进行复杂的3D修整。

金属上的钻孔质量主要看钻孔直径公差，钻孔锥度，重铸层厚度，细微裂缝等。冲击钻孔的直径一般小于+/- 50μm，环钻钻孔的公差缩小到+/- 25μm内。重铸是熔态金属重新凝固在钻孔内壁四周，重铸厚度根据合金和孔深不同而存在差异，但是一般都少于100μm。钻孔深度最高达到50mm，但是大部分都在15mm以内。