一热就糊？树脂与碳纤维“冷切割”工艺

随着轻量化、柔性化产品的加速迭代，以高性能树脂、特种复合材料为代表的新材料应用，已经成为行业不可逆的趋势。但在对这些前沿材料进行微纳加工时，却困难重重。

1. 树脂类材料

树脂常用于柔性绝缘层与微流控容器，更大的弱点是熔点低。普通激光加工时热量快速扩散，边缘会瞬间融化。如果是在做微流控芯片，热熔的硅胶残渣会把几十微米的流道堵死。更致命的是“绝缘变导电”。树脂是有机物。如果用常规热激光切割，高温会使其烧焦碳化、析出碳质。碳是导电的。碳本身导电，原本绝缘的材料边缘会形成导电炭化层，微电路通电后极易短路报废。

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2. 碳纤维复合材料

在高端精密仪器和航空微机电中，使用碳纤维是因其极高的强度和几乎为零的热膨胀。碳纤维本身耐高温，但粘接碳纤维的树脂基体对热极为敏感。普通激光一切，碳丝还没断，旁边的树脂已经烧黑变性。失去树脂包裹的碳纤维边缘会直接散架、分层、起毛，失去结构强度。

飞秒激光碳纤维切割，无断丝、无碳化

面对“一热就糊”的材料，的解法就是：在热量传导出去之前，就完成材料去除。
这就必须请出飞秒激光。

它的脉冲持续时间极短（千万亿分之一秒），可实现近乎纯粹的冷加工，切割线以外的区域几乎无热损伤。对比常规纳秒激光的热影响，飞秒激光能够做到：
· 的无毛刺、无热熔
· 刃口锐利、无塌角变形
· 极高的表面光洁度和微米级公差
· 成品无发黄、无材料变性，可直接装配使用

目前飞秒激光工业应用场景广泛，除加工热敏材料外，还可在模具表面雕刻复杂精密的微观自由结构。
比如在微电子封装中，为了将金属固定在光滑的绝缘树脂上，我们用飞秒激光在树脂表面刻出极其微小、均匀的“微结构阵列”。金属层覆盖上去后，会形成强大的咬合力，大幅提升金属与绝缘基材间的附着力。
材料越极端，越考验底层的微加工工艺。你还想了解哪些特种材料的加工效果？ 欢迎聊聊。

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