随着薄膜技术的发展，各种非金属薄膜在军事工业产品，3C電(diàn)子类产品中得到广泛的应用(yòng)，非金属薄膜产品可(kě)以用(yòng)于屏蔽密封、防水密封、导热、绝缘、外观装饰、外观防护等，这些薄膜厚度一般在0.1mm~2mm之间，应用(yòng)的场景形态各异，形状千变万化。由于传统生产制造方法——刀(dāo)具切割或者模具成型的局限性，激光切割在非金属薄膜成型中得到了广泛的应用(yòng)。
CO2激光输出激光波長(cháng)為(wèi)10.6um，非金属薄膜吸收率高于其他(tā)波長(cháng)激光，所以薄膜加工成型优选CO?6?0激光。CO2激光加工薄膜的基本方式為(wèi)激光光束经扩束，然后再聚焦焦点在薄膜产品处，焦点内的材料被瞬间气化，从而实现材料的切割，最终得到各种形状的薄膜产品。常见CO2激光加工设备有(yǒu)两种：振镜扫描式加工设备和飞行光路扫描式加工设备。射频激励扩散冷却板条波导CO2激光器由于具有(yǒu)激光光束质量好、峰值功率高、免维护、體(tǐ)积小(xiǎo)等众多(duō)优点，成為(wèi)薄膜切割成型中的首 选推荐激光器。
CO2射频激光器
使用(yòng)射频CO2激光切割成型设备生产薄膜产品，有(yǒu)以下优势：
電(diàn)脑制图，无需模具——节约成本，快速响应市场需求，既可(kě)以小(xiǎo)批量打样，也可(kě)以大批量生产；
所见即所得——对操作人员素质要求低，节约人工成本；
免维护，无耗材——节约时间，人工，成本。
PET手机膜
薄膜加工产品，要求边缘整齐，无锯齿，热影响區(qū)域小(xiǎo)，切边斜度小(xiǎo)，边缘无残渣堆积。射频CO?6?0激光加工设备影响加工效果的因素有(yǒu)多(duō)个方面，下面就对于影响薄膜加工效果的因素进行定性的分(fēn)析：
1、波長(cháng)——射频CO2激光器有(yǒu)10.6um、9.3um、10.2um、9.6um四种波長(cháng)，非金属材料大多(duō)為(wèi)有(yǒu)机塑料产品和高分(fēn)子产品，有(yǒu)机物(wù)对光的吸收率大小(xiǎo)，对光波長(cháng)的变化非常敏感，波長(cháng)的微小(xiǎo)差异，吸收率差别会非常大。材料对激光吸收率的差异，对加工效果有(yǒu)一个根本的影响，所以波長(cháng)的选择排在影响加工效果的第 一位，这四种波長(cháng)商(shāng)用(yòng)射频CO2激光器均可(kě)以可(kě)靠获得。激光器均有(yǒu)2万小(xiǎo)时以上的免维护使用(yòng)寿命，之后经简单充气后，又(yòu)可(kě)以继续使用(yòng)。合理(lǐ)维护的射频CO2激光器，其寿命超过10万小(xiǎo)时。
2、激光功率——射频CO2激光器，输出功率从几瓦到上千瓦不等，根据薄膜切割的厚度、切割的速度、材料的吸收，选择合适的功率，选择合适的激光器。一般情况下，切割时使用(yòng)的CO2激光功率不大于激光器最 大输出功率的80%，易于得到最 佳的性能(néng)和效果。
3、聚焦镜焦距——聚焦镜的焦距直接影响聚焦光斑的大小(xiǎo)，所以选择合适的聚焦镜焦距至关重要。飞行光路式的切割设备，焦距一般在1英寸到2.5英寸之间选择。同一焦距，有(yǒu)平凸透镜和弯月透镜可(kě)以选择，一般情况弯月透镜聚焦光斑比平凸透镜要小(xiǎo)。CO2激光振镜式扫描加工设备，聚焦场镜焦距一般选择80~160mm；对于效果要求特别精细的振镜式扫描加工设备，需要选择遠(yuǎn)心扫描场镜。
4、薄膜切割速度——切割速度决定了激光加工的时间和薄膜材料吸收的激光能(néng)量的大小(xiǎo)，进而影响切割热影响區(qū)的大小(xiǎo)。薄膜切割，飞行光路式的方式，切割速度通常大于100mm/s；振镜式扫描激光加工方式，通常速度大于500mm/s。如果切割速度达到数千米每秒(miǎo)，要注意激光调制频率和速度的配合，以得到平滑的边缘。
5、焦点位置——薄膜虽然很(hěn)薄，但也是有(yǒu)一定的厚度。焦点位置在材料上表面，材料中间，材料下表面，甚至上离焦和下离焦。不同焦点位置的选择，可(kě)以影响加工效率和加工效果。
6、激光模式——激光模式描述激光光束垂直于传输方向上的横截面内激光能(néng)量的分(fēn)布。激光模式分(fēn)為(wèi)横模和纵模，绝大多(duō)数射频CO2激光器為(wèi)横模，在应用(yòng)时简单的把射频CO2激光器模式分(fēn)為(wèi)基模和多(duō)模，為(wèi)了得到精细的加工效果，往往选择基模光斑。基模输出的激光器，其光束质量因子M2比较小(xiǎo)，一般小(xiǎo)于1.5。根据聚焦光斑计算公式：
其中spot為(wèi)聚焦光斑的直径 ，λ為(wèi)激光波長(cháng)，F為(wèi)聚焦镜的焦距，D為(wèi)入射到聚焦镜上的光斑大小(xiǎo)。从计算公式可(kě)以看出，聚焦光斑大小(xiǎo)和光束质量因子M2成正比。所以选择基模，选择光束质量因子小(xiǎo)的激光器可(kě)以得到小(xiǎo)的聚焦光斑，获得更好的加工效果。
7、辅助气體(tǐ)——辅助气體(tǐ)可(kě)以吹走切口处产生的烟雾；防止废渣和烟雾污染光學(xué)镜；為(wèi)激光热能(néng)进行导流，使得激光能(néng)量能(néng)够更加集中地作用(yòng)于材料上，增强了激光切割能(néng)力。根据切割需要，可(kě)以选择助燃或者阻燃的不同气體(tǐ)。
8、薄膜材料材质——激光切割材料时，作用(yòng)过程十分(fēn)复杂，一般而言，激光切割塑料等高分(fēn)子材料时，包括光能(néng)向热能(néng)的转化、热能(néng)在工件上的转化与分(fēn)布和工件与周围环境热交换。简而言之，薄膜材料有(yǒu)一项基本的光學(xué)性质便是吸收率和转化率。薄膜材料在单位时间内吸收的激光能(néng)量决定了整體(tǐ)的吸收能(néng)量，激光光能(néng)辐照在材料表面之上，进而转化為(wèi)热能(néng)，表面温度较高。加热材料、汽化材料和移动汽化區(qū)三者的能(néng)量总和构成了材料上能(néng)量的分(fēn)布。
PET film 聚酯薄膜
对于薄膜材料常见的PET材料， 属于一种性能(néng)优良的 IMD 薄膜材料，且属于热塑性的高分(fēn)子聚合物(wù)材料，具有(yǒu)复杂的分(fēn)子链结构和聚集态结构。PET 是一种具有(yǒu)优 秀物(wù)理(lǐ)化學(xué)性能(néng)的复合材料，因為(wèi)其具有(yǒu)优良的机械与传热性能(néng)，热稳定性以及光學(xué)透明性。下表為(wèi) PET薄膜材料的热學(xué)性能(néng)，从表中可(kě)以发现 PET 材料无论是单层薄膜材料、氨基化以后还是多(duō)层 PET 薄膜材料，其熔化温度始终在 261℃。
Sample | onset(℃) | Tm (℃) | △Tm (℃) | △Hm (J/g) |
Original PET | 251.88±2.34 | 261.31±0.60 | 16.29 | 17.25±0.01 |
A/C PET | 250.88±0.01 | 262.20±1.52 | 17.86 | 22.50±0.05 |
Nanolayered film | 250.67±0.09 | 262.82±1.18 | 18.29 | 31.33±0.11 |
PET薄膜材料的热學(xué)性能(néng)
从PET膜的热學(xué)性能(néng)分(fēn)析，不同样品差别不大，决定切割效果和效率的，就是PET膜对激光的吸收效率，PET膜对10.6um波長(cháng)的吸收系数為(wèi)0.5，所以可(kě)以选用(yòng)10.6um的激光切割PET薄膜。最近一些PET薄膜实验，选用(yòng)9.3um激光，10.2um激光，9.6um激光，得到了优于10.6um激光的效果，这也说明激光波長(cháng)选择对于薄膜切割的重要性。
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【金属激光切割设备】主要用(yòng)于切割不锈钢、碳钢、铝、铜、铝合金、铁、黄金、银等厚度為(wèi)1.0~25mm的板材；
【不锈钢激光切割设备】稳定、可(kě)靠的经典龙门双驱结构，自动交换工作台，在切割的同时在另外一个工作台上下料，方便快捷省时；
【光纤激光切割】具备高速的移动速度、加速度性能(néng)以及动态性，是博奥激光针对高效率而专门研发的一款产品，其切割0.5mm不锈钢的速度达到100m/min；
【碳钢钣金激光切割】专门针对钣金加工行业对中薄板加工领域的需求而研发设计的激光加工设备，其具有(yǒu)极高的性价比，以数控系统控制，效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以板卡驱动方式控制的其他(tā)激光切割设备。
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