飞秒激光在工业加工的应用
心血管支架虽应用于医疗领域,而本身却是工业加工的产物。通常,心血管支架长度5~30mm,直径2~5mm,厚度约0.1~0.2m,支架壁都是按照各公司自行设计旨在提高抗压力和药物涂层黏着力的复杂图案,非常精细,而且不能有裂纹,边缘必须干净,没有渣滓或毛刺附着。
以前的心血管支架的加工是由高光束质量的光纤纳秒激光器来完成的,但是纳秒激光器并不能实现冷加工,也不能实现微米级的加工,因为其光斑就已经达到十几微米,对于冠心病这种要求更细小心血管支架(20μ~300μm),显然是不能满足需求的。D2.fs激光器是飞秒脉冲,被激发的高能态电子没有足够的时间将能量传递给晶格,因此,D2.fs能够实现真正的冷加工。D2.fs极高的峰值功率使其能在加工点中心形成多光子吸收,从而能够在聚焦光斑覆盖的的材料中心部分实现更高的去除率。
因此,飞秒激光代表了心血管支架加工的发展方向,也是精细加工领域的发展趋势。
精细加工要求单脉冲能量达到μJ,以实现材料的消除;要求高频率以保证高的工作效率。下面我们看一下D2.fs激光器的主要参数:
1025nm的波长保证了该激光能很好的被金属和大多数非透明材质的非金属所吸收,单脉冲能量也完全能够满足去除材料的要求,200KHz的重复频率能够保证精细加工的高效率进行,400fs的则能够实现高峰值功率和冷加工效果。因此,从参数上来看,该激光器应用于工业精细加工没有问题。
D2.fs激光器的工作原理是以光纤激光器做为振荡器的Yb:KYW薄片激光器作为放大级的,整个结构设计紧凑。而且专门为满足工业应用的需求,Jenoptik Laser公司还升级了该产品在恶劣条件下的稳定性能。
红线代表温度的急剧变化(5℃~35℃),蓝线代表平均功率波动情况,由图中我们可以看出,不管外界环境温度变化如何恶劣,激光器的功率变化也不超过10%。经过了恶劣环境的洗礼,D2.fs的稳定性和可靠性是毋庸质疑的,而且该产品性价比极高,非常适合工业级应用。