Influence of processing parameters on micro-perforated with ultrashort pulses
Fecha
2011-12-01
Autores
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
Descripción
In this work ultra-short laser pulses (110 fs, 1 kHz; up to 1.1 mJ / pulse) were used for the micro-perforated steel. The processing with these pulses allowed to obtain circular holes, with precise measurements and without appreciable mechanical or chemical alteration of the adjacent areas. The holes were made using the optical treping system (Helical Drilling Optics, HDO) of the company TGSW-Stuttgart, which allowed to generate structures not only of great depth but also of variable diameter, thanks to the fact that up to three parameters of process simultaneously (speed of rotation of the beam, inclination and offset of the beam with respect to the optical axis) while the processing was executed. In the present work the influence of the wavelength of the laser was mainly studied, in the geometry of the micro-perforations. For this, the micro-perforation was performed with laser pulses with the fundamental wavelength (λ = 790nm) and that of the second harmonic (λ = 395nm), a specific set of optical elements for the HDO was used in each case and they were compared the results obtained which showed that there are no notable advantages when using the second harmonic. Deficiencies in the experimental device that prevented the influence of the wavelength with total precision are mentioned.
En este trabajo se emplearon pulsos láser ultracortos (110 fs, 1 kHz; hasta1.1 mJ/pulso) para el micro-perforado de acero. El procesado con estos pulsos permitió obtener agujeros circulares, con medidas precisas y sin alteración mecánica ni química apreciable de las zonas adyacentes. Los agujeros se realizaron utilizando el sistema de trepanado óptico (Helical Drilling Optics,HDO) de la empresa TGSW-Stuttgart, el cual permitió generar estructuras no sólo de gran profundidad sino además de diámetro variable, gracias a que se pudo variar hasta tres parámetros de proceso simultáneamente (velocidad de rotacion del haz, inclinación y descentrado del haz respecto del eje optico)mientras se ejecutaba el procesado. En el presente trabajo se estudió principalmente la influencia de la longitud de onda del láser, en la geometría de las micro-perforaciones. Para ello se realizó la micro-perforación con pulsos láser con la longitud de onda fundamental (λ= 790nm) y la del segundo armónico(λ= 395nm), se utilizó un conjunto específico de elementos ópticos para la HDO en cada caso y se compararon los resultados obtenidos lo cual arrojó que no hay ventajas notables al usar el segundo armónico. Se mencionan deficiencias en el dispositivo experimental que impidieron evaluar la influencia de la longitud de onda con total precisión.
En este trabajo se emplearon pulsos láser ultracortos (110 fs, 1 kHz; hasta1.1 mJ/pulso) para el micro-perforado de acero. El procesado con estos pulsos permitió obtener agujeros circulares, con medidas precisas y sin alteración mecánica ni química apreciable de las zonas adyacentes. Los agujeros se realizaron utilizando el sistema de trepanado óptico (Helical Drilling Optics,HDO) de la empresa TGSW-Stuttgart, el cual permitió generar estructuras no sólo de gran profundidad sino además de diámetro variable, gracias a que se pudo variar hasta tres parámetros de proceso simultáneamente (velocidad de rotacion del haz, inclinación y descentrado del haz respecto del eje optico)mientras se ejecutaba el procesado. En el presente trabajo se estudió principalmente la influencia de la longitud de onda del láser, en la geometría de las micro-perforaciones. Para ello se realizó la micro-perforación con pulsos láser con la longitud de onda fundamental (λ= 790nm) y la del segundo armónico(λ= 395nm), se utilizó un conjunto específico de elementos ópticos para la HDO en cada caso y se compararon los resultados obtenidos lo cual arrojó que no hay ventajas notables al usar el segundo armónico. Se mencionan deficiencias en el dispositivo experimental que impidieron evaluar la influencia de la longitud de onda con total precisión.