皮秒激光氧化鋁陶瓷微孔加工工藝

陶瓷基復合材料因其優異的散熱性能、絕緣性、熱膨脹系數和物理硬度等，適用于大功率電力電子模塊、航空航天和軍工電子等領域，但由于在傳統加工過程中易出現崩邊、層間撕裂等缺陷，且無法實現微孔加工，限制了其應用。針對氧化鋁陶瓷高質量微孔加工的需求，采用紅外皮秒激光作為光源對氧化鋁陶瓷進行了打孔試驗研究，分析了激光功率、離焦量和掃描速度等工藝參數對微孔錐度、熱影響區和重鑄層的影響，通過微觀圖像討論了激光加工氧化鋁陶瓷的作用機理。經過工藝優化，在功率18W、掃描速度500mm/s、重復頻率100kHz、正離焦量0.5mm的加工參數下，獲得了直徑100μm、厚度0.2mm、錐度<6°、無表面微裂紋的微孔。