您是否曾想过这些完美精确的孔是如何在玻璃上钻孔的？想象一下能够在您的项目中实现如此精确的钻孔。作为麒麟激光的工程师，我亲眼目睹了激光钻孔如何改变玻璃加工。让我带您了解掌握这项技术的基本步骤和注意事项。
玻璃加工中的激光钻孔改变了整个行业。它提供的精度、速度和效率都是无与伦比的。在本指南中，我们将深入探讨激光钻孔的细节，从准备到后处理，确保您每次都能获得最佳效果。
想要了解更多？让我们一起探索这个迷人的世界。无论您是经验丰富的专业人士还是好奇的新手，总有关于激光钻孔的新知识需要学习。
玻璃有哪些不同类型及其加工特点？
玻璃具有优良的透明度和化学稳定性，被广泛应用于各个领域。在医疗、化工、光伏等特殊玻璃领域，随着技术的进步，其需求量逐年增加。以下是一些常见的玻璃分类及其加工特性：
1>. 钠钙玻璃、超白玻璃、K9玻璃
- 钠钙玻璃（普通玻璃）
- 超白玻璃（低铁玻璃）
- K9玻璃 该类玻璃具有良好的韧性和硬度，适合钻孔厚度为0-20mm。
2>. 硼硅酸盐玻璃和石英玻璃
- 硼硅玻璃：优异的透光率和极低的热膨胀系数。
- 石英玻璃：常用于光学镜片，硬度极高。加工此类玻璃时，通常采用热胀冷缩或激光切割等方法。随着激光技术的不断发展，玻璃激光钻孔逐渐成为一种新的加工选择。加工高硬度玻璃需要高峰值功率的激光器。
3>. 钢化玻璃
钢化玻璃是一种预应力玻璃，通过化学或物理方法，形成表面压应力，增强玻璃的强度和承载能力，其抗风压、耐寒耐热、抗冲击等性能均得到增强。但钢化玻璃加工后无法切割，破碎时，玻璃碎片呈钝角颗粒，降低对人体的伤害风险。
不同类型的玻璃在不同的运用场景下有各自的优势和加工要求，选择正确的加工方法和工具对保证加工质量至关重要。
的优点 Glass（玻璃） 激光钻孔
玻璃钻孔是玻璃生产和深加工中的关键环节，重要性凸显。目前传统的玻璃切割工艺主要有刀具数控切割和水射流数控切割，对于小型企业或预算有限的企业来说，这些传统切割方式成本较高，难以推广。
激光玻璃钻孔作为一种非接触式加工方法，利用聚焦的高能量密度激光束将玻璃熔化甚至汽化。激光利用玻璃的透明度将光束聚焦在玻璃的最底层。通过使用2.5D振镜进行高速扫描，从下往上逐层去除玻璃，可以加工不同厚度和类型的玻璃。除了前期的成本投入外，激光切割玻璃不需要后续的耗材成本，使其成为玻璃加工行业越来越重要的选择。
本次实验采用杰普特YDFLP-M8-200-SW-V2激光器，配合2.5D振镜和三维切割软硬件系统，实现规则圆孔或异形玻璃的钻孔切割，相比传统机械钻孔，加工效率高，维护成本低，热影响小。
01 激光参数对玻璃激光钻孔的影响
1>.脉冲宽度对玻璃钻孔的影响
下面是对孔径10mm，厚度3mm的超白玻璃进行钻孔实验，分别采用6ns、9ns、12ns模式进行测试，观察对应截止频率下脉冲宽度对玻璃切割的影响。
| 塌陷 (μm) \ 脉冲宽度 | 6ns | 区别 | 9ns | 区别 | 12ns | 区别 |
| 110%截止频率P | 147.4 | 431.8 | 140.6 | 314.7 | 166.5 | 366.8 |
| max. | 579.2 | 455.3 | 533.3 | |||
| 截止频率P | 150.1 | 249.2 | 148.4 | 299.9 | 182.0 | 302 |
| 最大 | 399.3 | 448.3 | 484.0 | |||
| 90%截止频率P | 155.6 | 273.8 | 171.9 | 243.6 | 168.6 | 494.1 |
| 最大 | 429.4 | 415.5 | 662.7 |
实验得出9ns时边缘塌陷的平均值和最大值控制得最好，其次是6ns，也表现出了良好的边缘塌陷性能。12ns的平均值和最大值略大，分析表明12ns时热积累导致边缘塌陷。合适的单脉冲能量和峰值功率对边缘塌陷控制有显著影响，相同脉冲宽度下，单脉冲能量越大、峰值功率越大，加工效果越好。
2>.重复频率对玻璃钻孔的影响
实验得出：重复频率在截止频率时加工效率最高，加工时间的减少使热量的积累减少，边缘塌陷相较于90%和110%最小；在截止频率以下，平均输出功率降低导致效率降低；在截止频率以上，单脉冲能量和峰值功率的下降导致效率降低。
| 处理时间\脉冲宽度 | 6ns | 9ns | 12ns |
| 110% 截止频率 | 1.977s | 1.816s | 1.529s |
| 截止频率 | 1.907s | 1.791s | 1.434s |
| 90% 截止频率 | 2.167s | 1.866s | 1.618s |
3>. 功率对玻璃钻孔的影响
激光器的功率影响效率和加工时间，为了进一步探究激光器功率对效率的显著影响，实验中保持其他参数不变，只改变功率百分比，参数选择为9ns模式，频率为280k，功率百分比分别为70%、80%、90%，测试在10mm厚的白玻璃上钻一个直径为3mm的孔的效率。
实验得出的结论是：随着平均功率的提高，激光的峰值功率也提高，钻同样厚度和直径的孔所需的时间减少。
| 功率百分比 | 时间 |
| 70% | 2.622s |
| 80% | 1.919s |
| 90% | 1.447s |
02.激光不规则钻孔实验
此 激光束 由激光器输出激光，通过振镜电机的高速运动实现激光束的高速移动，再经F-Theta镜头聚焦到工作范围内，该加工方式便捷、可控、可调，为装备自动化、一体化加工提供了有竞争力的解决方案。
下图为使用YDFLP-200-M8-SW-V2激光器的不规则钻孔效果，边缘塌陷小于400微米，边缘质量优良。
03. 不同厚度玻璃激光钻孔实验
在玻璃钻孔行业，提高效率、降低成本是共同的追求，解决行业痛点和挑战是 日语考试更大的单脉冲能量和更高的峰值功率显著提高加工效率。以下结果显示了使用YDFLP-200-M8-SW-V2激光器对不同厚度和钻孔直径的加工效率，仅供参考。
| 钻孔直径（毫米） | 钻孔时间（s） | ||
| 0.3 | 0.8 | 1.1 | 3.4 |
| 10 | 1.0 | 1.6 | 3.3 |
| 20 | 1.8 | 2.4 | 6.7 |
| 30 | 2.8 | 4.8 | 11.5 |
| 40 | 4.7 | 6.8 | 15.9 |
| 50 | 5.5 | 8.6 | 20.0 |
| 60 | 9.1 | 13.3 | 23.0 |
| 70 | 14 | 16.0 | 29.0 |
| 80 | 17 | 27.0 | 40.0 |
| 100 | 24 | 43.0 | 81.0 |
| 120 | 47 | 80.0 | / |
| 150 | 63 | / | / |
04. JPT M8系列激光器
JPT M8系列激光器采用主振荡器功率放大器（MOPA）结构，自2021年推出以来，经过多次迭代优化，开发出多种功率等级的激光器，适用于不同的应用。低至中功率激光器（如20W、50W）适用于热敏材料的表面处理和蚀刻。中至高功率激光器（100W至300W）在深切割、深雕、玻璃磨砂等高效率、高要求的应用中表现出色。
M7系列在JPT M8系列独立可调脉冲频率特性的基础上，着重优化脉冲峰值功率和光束质量，在高功率工作条件下仍能保持优异的光束质量，峰值功率可达300KW，高效的M8系列激光器为工业自动化领域带来了全新的高效加工水平。
| 参数 | 规格 | 备注 |
| M² | <1.5 | / |
| 平均输出功率（W） | > 200 | / |
| 脉冲能量 (mJ) | 0.95 毫焦耳@12 纳秒 | / |
| 脉冲宽度 (ns) | 6-200 | 可调整 |
| 最大峰值功率（千瓦） | 300 | / |
| 重复频率 (kHz) | 1-4000 | 可调整 |
| 输出功率不稳定性（%） | <5 | 24h |
| 中心波长 (nm) | 1064 | / |
| 光束直径 (mm) | 3 ± 0.5 或 11 ± 1 | / |
| 功率调节范围(%) | 0-100 | / |
| 光谱宽度@3dB (nm) | <20 | 3dB 带宽 |
| 偏振方向 | 随意 | / |
| 防反射能力 | 是 | / |
05. 复杂材料特性的应用
M8系列的高峰值功率激光器可以实现普通红外光纤激光器无法实现的效果，例如在塑料上打标。常见的塑料种类很多，通常1064nm红外光纤激光器被认为不适合在塑料材料上打标，常用的是紫外固体激光器或CO2激光器。然而，高峰值功率激光器的低热量特性使这种打标成为可能。
相较于传统接触式加工存在的种种问题，高峰值功率大功率激光器的非接触式加工方式具有显著的优势，虽然前期投入较大，但后续加工稳定性更强，持续投入较少。在材料特性、物理性质复杂的应用中，JPT M8系列高峰值功率激光器凭借其优异的光束质量和可调的参数选项，可以轻松应对，完成高质量的加工。
结语
玻璃加工中的激光钻孔具有无与伦比的精度和效率。不同类型的玻璃有各自的优势和加工要求，了解这些对于获得最佳结果至关重要。激光技术，尤其是 JPT M8 系列激光器等进步，为各种玻璃加工需求提供了多功能且高效的解决方案。通过选择正确的玻璃类型、设置适当的参数并利用先进的激光系统，您可以显著提高玻璃加工能力。利用激光技术拥抱玻璃加工的未来，将您的项目推向新的高度！ 联系我们 获取更多细节。
