من الشائع جدًا عمل ثقب صغير في المكون. ومع ذلك ، إذا كان مطلوبًا تطبيق عدد كبير من الثقوب الصغيرة من 0.1 ملم إلى عدة ميكرونات في القطر على المواد الصلبة ، فإنه ليس من السهل استخدام أدوات المعالجة الميكانيكية العادية. حتى لو كان يمكن القيام به ، فإن تكلفة المعالجة ستكون عالية جدا. متوسط. تستخدم تقنية التصنيع الحالية قطعًا دقيقة للقطع بالليزر على المادة المراد معالجتها عن طريق حفر صغير دوار عالي السرعة مع عشرات الآلاف من الثورات في الدقيقة أو مئات الآلاف من الثورات. بشكل عام ، يمكن معالجة الثقوب الصغيرة فقط التي يزيد قطرها عن 0.25 مم بهذه الطريقة. في الإنتاج الصناعي اليوم ، غالبا ما يكون مطلوبًا لآلات ذات قطر أصغر من هذا. على سبيل المثال ، في إنتاج الصناعات الإلكترونية ، يتطلب إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات حفر آلاف الثقوب الصغيرة التي يبلغ قطرها حوالي 0.1 إلى 0.3 ملم.
من الواضح ، باستخدام لقمة الحفر المذكورة للتو لعملية ، والصعوبات المصادفة كبيرة نسبيا ، ليس من السهل ضمان جودة المعالجة ، وتكلفة المعالجة ليست منخفضة. في وقت مبكر من 1960s ، استخدم العلماء أشعة الليزر لجعل ثقوب صغيرة في ريش الصلب في المختبر. بعد ما يقرب من 30 عامًا من التحسين والتطوير ، لا توجد مشكلة الآن في استخدام الليزر لتصنيع ثقوب صغيرة القطر في المادة. جودة معالجة جيدة. كانت الثقوب الصغيرة التي تم تثقبها منتظمة ولم تكن هناك نتوءات. سرعة اللكمة سريعة جدًا ، ويمكن ثقب الثقب في حوالي الألف من الثانية.
والسبب في أن الحفر بالليزر ثقبًا صغيرًا في المادة بسيط جدًا (مثاقب نقش النسيج الجلدي) ، وهذه الممارسة ليست معقدة. يمتلك الليزر تماسكًا جيدًا ويمكن تركيزه عن طريق نظام بصري في بقعة ضوئية صغيرة (أقل من 1 ميكرون) ، وهو ما يعادل "مثقاب دقيق" للحفر. وثانيا ، فإن سطوع الليزر مرتفع للغاية ، وكثافة طاقة الليزر (متوسط الطاقة لكل منطقة سنتيمتر مربع) في بؤرة التركيز عالية. يمكن أن ينتج خرج الليزر من ليزر مشترك ما يصل إلى 109 جول / سم 2. يمكن للقدم أن تسبب ذوبان المادة وتبخيرها ، مع ترك ثقب صغير في المادة وعينة تم حفرها باستخدام مثقاب.
كما قام علماء الليزر بالكثير من الأبحاث حول كيفية استخدام "المثاقب" بالليزر. ووجد الباحثون أن استخدام عدد من النبضات الضوئية في الثانية (تسمى عادة نبضات ليزر عالية معدل التكرار) لصنع "مثقاب" ، فإن جودة الثقوب الصغيرة أفضل من نبض خفيف واحد ، أو بضع نبضات خفيفة في الثانية. الثقب جيد. ربما يكون السبب هو: عند استخدام نبضة ضوئية واحدة في الثانية أو نبضات قليلة ، تكون متطلبات طاقة الليزر لكل نبضة ضوئية عالية نسبيًا ، بحيث يمكن تسخين المادة حتى تذوب لعمل ثقوب. ومع ذلك ، فإن المادة المنصهرة لا تحتوي على تبخر كافٍ ، ولكن تسخن وتبخر المادة في جوارها. ونتيجة لذلك ، تكون الثقوب الصغيرة التي يتم تثقبها أقل انتظامًا في الشكل. إذا كانت نبضة الضوء ناتجة عن ليزر معدل تكرار عالي ، فإن متوسط الطاقة لكل نبضة ضوئية ليس مرتفعًا جدًا ، ولكن مستوى الطاقة ليس منخفضًا نظرًا للضيق في عرض ضوء النبضة. وهكذا ، فإن كل نبضة ليزر تشكل كمية صغيرة من الذوبان على المادة ، وبصورة رئيسية التبخير. نظرًا لأن الصهر يكون أقل عندما يتم تسخين المادة بالقرب من الفتحة ، فإنه لا يحدث عند التثقيب بنبض واحد. شكل وحجم الثقوب المثقوبة أكثر انتظامًا.
من أجل جعل جودة الثقوب المثقمة عالية ، فمن الضروري أيضا الانتباه إلى اختيار موقف التركيز بالليزر. مبدأ اختيار موضع التركيز هو نفسه تقريباً: بالنسبة للمواد السميكة ، يجب أن يكون موضع تركيز شعاع الليزر داخل قطعة الشغل. إذا كانت المادة رقيقة ، يجب وضع تركيز شعاع الليزر فوق سطح الشغل. هذا الترتيب سيجعل حجم الثقوب المثقمة صعودا وهبوطا في الأساس ، ولن يكون هناك ثقوب "برميل".
ثقوب الحفر في المادة بالليزر ، جودة الثقوب المحفورة ليست جيدة فقط ، خاصة عندما يتم صنع عدد كبير من الثقوب الصغيرة نفسها ، يتم ضمان حجم وشكل التعددية من الثقوب الصغيرة ، والحفر السرعة سريعة وكفاءة الإنتاج عالية. . لذلك ، بالإضافة إلى الحفر بالليزر في صناعة الإلكترونيات ، تستخدم العديد من إدارات الإنتاج الصناعي الأخرى ، مثل الثقوب الصغيرة في فلاتر السجائر العادية ، والثقوب الصغيرة في صمام الرش ، وأيضاً باستخدام معالجة الليزر. يحتوي كل من خزان البخاخات و عنق الزجاجة على معدل تدفق للتحكم في المواد المضغوطة (مثل مزيل العرق أو الزيت أو سائل آخر). يتم تحديد أداء الصمام من خلال الفتحة الصغيرة في الرشاش. يبلغ قطر هذا الثقب الصغير 10 ميكرومتر إلى 40 ميكرومتر. ليس من الجيد استخدام طرق المعالجة الميكانيكية الأخرى. يمكن معالجته بالليزر لضمان الجودة. ويمكنه أيضًا لعب 40،000 ثقب صغير في الساعة.
