激光加工机床正从普通薄金属板加工向精密加工和非金属加工发展。由于激光加工机本身的改进，以及控制性能、加工工艺和激光发生器(短波激光输出功率大、输出功率大等)的进步。)，激光加工日益向更广阔的领域拓展。近年来，由于IT产业的快速发展和企业对新材料、特种材料加工需求的不断增加，将激光加工应用于超精密加工的市场需求不断扩大。日本涩谷工业株式会社生产销售激光加工机已有30年左右的历史。它不仅可以生产通用型号，还可以根据客户的需求定制加工系统和装配线上的工位加工系统。结合该公司的几款典型产品，介绍了精密激光加工机及其应用实例。超精密加工用产品(1)LAMICS激光-水射流复合加工系统涩谷工业株式会社是日本唯一同时生产激光加工机和水射流加工机的厂商。LAMICS(激光水射流微切割系统)系统是日本最早的将这两种技术相结合的复合加工系统。在这个系统中，像细丝一样的高压水流通过喷嘴喷出(喷出的水本身没有切割能力)，将激光引入水中，利用水中的激光进行切割。该系统具有以下特点：由于激光切割采用喷水冷却，零件在整个加工过程中不会受到热的影响而产生氧化反应。(2)可防止切割时因熔融粉末造成的环境污染和毛刺。可切割各种脆性材料，无裂纹。因为激光在水中可以形成全反射，所以不一定要和焦点重合。狭缝的宽度很窄，断面几乎不会倾斜。加工时，可根据加工对象选择不同波长的激光，如光纤激光(波长1080nm)、绿光激光(波长532nm)、紫外激光(波长355nm)等。该系统主要适用于硅片、薄膜、蓝宝石底槽、铜板槽等的切割加工。以及去除锈斑、电镀层等各类加工。这种加工方法对于一些不可避免会产生高热，会受到干式激光加工影响的工件材料非常有效。下面是一个用LAMICS系统加工硅片的例子。硅片是电子元件的主要基板。近年来，随着移动电话和大规模集成电路的多层要求(柔性和层压)，硅片变得越来越轻和薄(从700m到小于50m)。但是，由于硅片是脆性材料，用传统的切片机切割厚度小于50m的基片时，容易发生断裂和开裂。当热应力、弯曲应力等机械外力作用于基板时，会出现微裂纹扩大、内部电路断开等重大质量问题。LAMICS系统切割50m厚硅片时，切割工艺条件为：激光波长：532nm;激光输出功率：8.5W;高压水压：13MPa;喷嘴直径：50 m；加工速度：50毫米/秒；晶圆夹持方式：LAMICS专用胶带。加工时，切削宽度约为40m，产生的碎屑和微小裂纹很少。由于高压注水引起的喷嘴收缩效应，喷嘴筒的直径缩小到喷嘴直径的70%-80%。因此，切割宽度小于喷嘴直径。从切割断面的SEM照片中可以看到激光加工留下的硅溶解痕迹，在比水嘴小几微米的热影响周边部位可以看到冷却效果。此外，可以确认，由于溶解物质的附着较少，因此也具有清洁处理的效果。(2)SILAS-SAM超精密CO2激光加工机SILAS-SAM超精密激光加工机在机器上方装有射频反射折叠式CO2激光振荡发生器。SPL3905采用工作台在X轴方向移动，加工头在Y轴方向移动的布局，采用直线驱动电机。而SPL2305则采用滚珠丝杠驱动工作台在XY轴上移动，机床
与其他CO2激光器相比，它具有较小的体积、稳定的高输出功率和优良的单波形(m2 & lt1.3).此外，反射折叠式CO2激光器还具有以下特点：利用高质量的光束模式，可以进行微加工和其他能抑制热影响的大范围加工；(2)最小加工孔径可达0.1mm(因材质和厚度而异)；不需要激光气体交换；激光的预期寿命& gt2000小时；内部镜头组无需调整、更换和维护。SILAS-SAM超精密激光加工机的主要用途包括：切割(金属、树脂、木材、纸张、纺织品、玻璃、塑料等。)、焊接(合金、树脂等。)、雕刻(橡胶、树脂等。)、打孔(印刷电路板、陶瓷、合金、纸张等。)和雕刻(陶瓷等。).以下是SILAS-SAM激光加工机的一些加工实例：电机铁芯：原来是采用线切割加工重叠(20-30片)，加工时间长，效率低(加工前需要重叠工件操作)，受使用的电极线影响。形状精度的限制。改用SILAS-SAM加工后，加工速度加快，生产率大幅度提高，并能实现自动化加工。 ②眼镜框：原来使用立铣刀等进行眼镜框的装饰加工，由于受到刀具最小直径等问题的限制，存在一些刀具无法加工的部位和形状。改用SILAS-SAM加工后，既能实现微细装饰加工，又可以缩短工序。 ③陶瓷：氧化铝陶瓷、氮化铝等材料受到热影响时易产生裂缝。刻画加工是SILAS-SAM最擅长的加工方式之一。如照片所示，可用于高速加工细小间距的深孔。 ④高质量表面的加工：激光的光斑直径可聚焦到φ0.1mm以下，因此能进行高质量表面的加工，其切割断面质量相当于用线切割加工3次的质量，同时还能提高生产效率。 满足客户要求的定制产品 （1）武藏HP-E系列高性能CO2激光加工机 武藏HP-E系列是高质量、低成本的混合型激光加工机，装备了高性能的中速螺旋轴流型激光发生器。武藏HP-E系列机型具有以下特点： ①在反射从振荡器发出激光的外部光学系统中，镜片采用了开放式结构，易于保养。 ②加工头配备了能吸收外部冲击的损伤感应器，能将因冲击受损的加工头维修成本控制到最小。 ③在加工头前后和加工桌面内安装了送风和吸尘装置，可提高吸尘效果。 该机型配备的中速螺旋形轴流型振荡器具有以下特点： ①采用额定输出功率为2kW的SOL20V激光振荡器，在使用SUS304无氧化切割6mm厚板材时，所需的辅助气体不足1MPa。 ②激光气体在振荡管内作螺旋运动，改进的光学系统可使激光振幅增大，振荡功率提高，可实现低成本加工。 ③内部镜片使用寿命可达8000小时。 ④作为加工一般金属板材的激光加工机，既能进行从薄板到厚板的高质量加工，又因为具有高输出功率、高质量的激光束加工模式，因此也能用于钣金加工以外的各种加工。 以下是几个加工实例。 锯齿的加工：锯片采用冲压和切削组合加工方式，利用激光，可以一次切割加工成形锯齿的外圆到齿槽。另外，由于激光束经过优化，锯齿尖锐边缘和切割断面的加工质量均很好，实现了变形很小的加工。 石英玻璃的加工：石英玻璃加工对热影响比较敏感，由于采用了高品质激光模态和加工孔的专用镜头，可在石英玻璃上连续加工通孔而不会产生裂纹，与机械加工相比，提高了生产率。 冲模板的加工：加工用于插入汤姆森刀的模板狭缝时，采用加工冲模板的专用激光模态进行切割，加工出的冲模板能压出锥形刀刃，还能产生碳化作用，提高刀模的耐用性。 此外，作为液晶电视玻璃激光切割装置用的激光振荡器，采用中速螺旋轴流型振荡器后，与以往的单体切割相比，加工破损减少。 （2）L6型超高速CO2激光加工机 Ｌ6型超高速、高精度激光加工机配备了1kW的CO2激光振荡器，加工头在X、Y方向的移动采用直线伺服电机驱动。L6型激光加工机具有以下特点： ①可对SS（19mm）、SUS（12mm）和铝（8mm）等材料进行超高速、高精度加工。 ②用直线伺服电机驱动加工头在X、Y方向移动，可实现300m/min的快进速度和2G以上d1加速度。 ③可在厚度1mm的SS材料上，每分钟加工1000个φ0.8mm的孔。 ④机器重量为29吨，采用O型框结构，机械刚性好。 ⑤具有3轴同时在加工位置间移动的功能，可实现高效加工。 ⑥可实时监控加工头位置，据此调整激光束，因此在工作台任何位置均可进行高质量加工。 用于切割加工的激光，在这数年内完成了飞跃性的技术改革。不断敏锐地抓住市场需求，灵活应对用户的要求，是我们制造商的使命。今后，作为综合机械厂商，不只是在激光加工领域，希望可以开拓各种市场领域，达到飞跃性发展。
