コンポーネントに小さな穴を開けることは非常に一般的です。 しかし、硬質材料に直径0.1〜数ミクロンの小孔を多数設ける必要がある場合には、通常の機械加工工具を使用することは容易ではない。 それができても、処理コストは非常に高くなります。 高い。 既存の機械加工技術は、1万分の1回転または数十万回転の高速回転小型ドリルによって、被加工材料にレーザ切断用微細孔を使用する。 一般に、この方法では、直径が0.25mmを超える小さな穴しか加工できません。 今日の工業生産では、これよりも小さな直径の孔を機械加工することがしばしば要求される。 例えば、電子産業の生産において、多層プリント回路板の製造は、約0.1~0.3mmの直径を有する数千個の小孔の穿孔を必要とする。
明らかに、上述のドリルビットを用いて処理すると、遭遇する困難は比較的大きく、処理品質を保証することは容易ではなく、処理コストは低くない。 早くも1960年代に、科学者は実験室のスチールブレードに小さな穴を作るためにレーザーを使いました。 30年近くの改良と開発の後で、材料に小さな直径の穴を作るためにレーザーを使用することは今や問題ではない。 良好な加工品質。 打ち抜かれた小さな穴は規則的であり、バリはありませんでした。 パンチングスピードは非常に速く、穴は約1/1000秒で打ち抜くことができます。
材料に小さな穴を開ける理由は非常に簡単です（皮革彫刻パンチャー）、練習は複雑ではありません。 レーザーは良好なコヒーレンスを有し、光学システムによって、（1ミクロン未満の）小さな光点に集束することができ、これは穿孔のための「マイクロドリル」と同等である。 第2に、レーザの輝度は非常に高く、焦点の焦点におけるレーザエネルギー密度（1平方センチメートルあたりの平均エネルギー）が高い。 共通のレーザからのレーザ出力は、最大109ジュール/ cm 2を生成することができる。 足が材料を溶融させて気化させ、材料に小さな穴を残し、ドリルビットで穴をあけたサンプルを残すことがあります。
レーザーの科学者はまた、レーザー "ドリル"の使用方法に関する多くの研究を行っています。 彼らは、「ドリルビット」を作るために、毎秒の光パルス数（通常は高繰返し率のレーザパルスと呼ばれる）を使用して、小さな穴の品質が1つの光パルス、または1秒あたりの光パルス数よりも優れていることを発見しました。 穴は良いです。 なぜなら、おそらくこれは、1秒間に1光パルスまたは数パルスを使用する場合、各光パルスに対するレーザエネルギー要件は比較的高く、材料を加熱して溶融させて穴を作ることができるからである。 しかし、溶融した材料は十分な蒸発を有さないが、その近傍の材料を加熱および蒸発させる。 その結果、打ち抜かれた小さな穴は、規則的ではありません。 光パルスが高繰返し率のレーザから出力される場合、各光パルスの平均エネルギーはあまり高くないが、光パルスの幅が狭いために出力レベルは低くない。 したがって、各レーザパルスは、材料上に少量の溶融物を形成し、主に気化する。 オリフィス近傍の材料が加熱されると溶融物が少なくなるため、単一のパルスで打ち抜く際には発生しません。 穴あけされた穴の形状とサイズははるかに規則的です。
パンチ穴の品質を高くするためには、レーザ焦点位置の選択にも注意する必要がある。 フォーカス位置を選択する原理はほぼ同じです。より厚い材質の場合、レーザービームの焦点はワークピース内に配置する必要があります。 材料が薄い場合は、レーザービームの焦点をワークピースの表面の上に置く必要があります。 この配置は、パンチ穴のサイズを基本的に同じに上下にし、「バレル」穴がない。
材料をレーザで穿孔する場合、穿孔された孔の品質は非常に良好であるだけでなく、特に多数の同じ小孔が形成され、複数の小孔のサイズおよび形状が保証され、穿孔速度が速く、生産効率が高い。 。 したがって、エレクトロニクス産業におけるレーザー穿孔に加えて、通常のシガレットフィルターの小さな穴、噴霧器バルブの小さな穴、レーザー加工を使用する他の多くの産業生産部門が使用されている。 ネブライザタンクおよびボトルのネックの両方は、圧縮材料（例えば、消臭剤、油または他の液体）を制御するための流量を有する。 バルブの性能は、噴霧器の小さな穴によって決まります。 この小さな穴は、10マイクロメートル~40マイクロメートルの直径を有する。 他の機械的処理方法を使用することはあまり良いことではありません。 それは品質を保証するためにレーザーで処理することができます。 1時間に40,000個の小さなホールを演奏することもできます。
