激光制造因其高速、高精度的優(yōu)異加工效果已在不同的行業(yè)中普及應(yīng)用，尤其是光纖激光器，因其易于集成的特性和可靠性被廣泛采用。然而，市面上并不存在一種“萬能”的光纖激光器——不同終端產(chǎn)品因其特征的差異化，需要使用不同參數(shù)如脈沖持續(xù)時間和脈沖能量差異化的激光器。今天小奇想為大家介紹的IPG超快激光器，是一款針對精細化產(chǎn)品高效率高質(zhì)量的加工利器。

對于傳統(tǒng)激光加工解決方案而言，塑料與高分子材料的打標相較高功率切割/焊接，所面臨的應(yīng)用挑戰(zhàn)截然不同。這在精密醫(yī)療器械的加工中尤為突出，醫(yī)療器械往往需要保障更高質(zhì)量的產(chǎn)品要求以確保極佳的設(shè)備性能和保障患者使用時的安全系數(shù)。由于熱傳導(dǎo)引起的熔化和其他微小缺陷對醫(yī)療器械制造商來說是一個特別的挑戰(zhàn)，因此行業(yè)中許多醫(yī)療設(shè)備制造商逐漸開始轉(zhuǎn)向使用超快激光，這類激光器通過“冷加工”來制造這些關(guān)鍵的高分子產(chǎn)品，可以極大程度避免過多的熱量。

01 超快激光是如何工作的？

超快 "和 "超短 "指的是一類激光器，其發(fā)射的光脈沖持續(xù)時間較短，約為皮秒（10-12秒）和飛秒（10-15秒）。要了解超快脈沖持續(xù)時間有多短，只需參考光速：每秒 30 萬公里。在一飛秒內(nèi)，光的傳播速度約為 0.3 毫米。這意味著，脈沖持續(xù)時間為 250 飛秒的 IPG光纖激光器發(fā)出的光脈沖長度僅為 75 毫米。

超快激光提供了異常高的峰值功率，并且對周圍材料幾乎不會產(chǎn)生過多的熱效應(yīng)，那是由于超快脈沖的持續(xù)時間極大地限制了熱量擴散到材料周圍的時間。這種“冷加工”幾乎完全消除了熱影響區(qū)、不必要的熔化和開裂，從而實現(xiàn)對敏感材料的一致、可控加工。

02 超快激光與納秒激光

納秒激光發(fā)射的脈沖持續(xù)時間為十億分之一秒。與連續(xù)和準連續(xù)激光器相比，納秒激光在許多精密應(yīng)用中如極片切割和精密焊接中提供了優(yōu)質(zhì)效果。然而，與超快激光相比，納秒激光加工仍然會對目標材料產(chǎn)生相當大的熱影響。雖然這種熱影響在大多數(shù)應(yīng)用中是可接受的，但在精密醫(yī)療器械中由于其安全系數(shù)的高要求，必須避免過多的熱量。

相比納秒激光器，超快激光器的脈寬更短，可以大大減少熱效應(yīng)的影響，因此可實現(xiàn)產(chǎn)量、精度與質(zhì)量之間的平衡。在醫(yī)療器械制造中，過多的熱量可能導(dǎo)致熔化、泡沫化、碳化甚至燃燒，導(dǎo)致對熱傳導(dǎo)敏感的高分子精密醫(yī)療器械無法達到安全系數(shù)標準。

03 超快激光的應(yīng)用

超快激光加工的優(yōu)勢不僅限于減少熱影響區(qū)，其高峰值功率可以創(chuàng)建永久的UDI（唯一設(shè)備標識）標記，這對UDI追溯和合規(guī)性至關(guān)重要。此外，超快激光還提供了卓越的精度控制能力，可以優(yōu)化醫(yī)療器械特征的精度和尺寸，如切割寬度和孔徑，從而改善聚合物部件的設(shè)計性能，如優(yōu)越的彎曲特性。

醫(yī)用細管和支架切割

硅、熔融石英切割、鉆孔和打標

玻璃切割和打標。

“超快激光器，優(yōu)化您的醫(yī)療器械制造質(zhì)量與效率。 ”

• 超緊湊，更便于集成
• 廣泛涵蓋所有波長、功率水平和脈沖持續(xù)時間
• 改進后激光器架構(gòu)使可靠性提高，難以維護的超短脈沖激光系統(tǒng)已成過去
• 對偏差、污染以及溫度、濕度和振動等環(huán)境變化不敏感
• 垂直整合，減少擁有成本壁壘

文章來源：IPG光纖激光器

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