石英晶體激光切割加工的原理激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，在超過閨值功率密度的前提下，熱能被材料吸收，由此引起照射點(diǎn)材料溫度急劇上升。到達(dá)沸點(diǎn)后，材料開始汽化，并形成孔洞。隨著光束與工件的相對(duì)移動(dòng)，最終使材料形成切縫。激光切割加工切縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。石英擺片激光切割加工試驗(yàn)裝置見圖。用激光切割加工英晶體的機(jī)理是激光束升華切割，升華切割時(shí)氣流的任務(wù)是在汽化物質(zhì)表面層重新凝結(jié)前將汽化物質(zhì)從切縫吹掉。激光器的愉出功率高，轉(zhuǎn)換效率高(可達(dá)30%)，既可連續(xù)工作，也可脈沖工作，其波長(zhǎng)為10. 6um，具有良好的大氣透過率，可廣泛用于平面輪廓切割。由于石英晶體對(duì)10. 6um波長(zhǎng)的光束吸收率高，且其膨脹系數(shù)較低，滿足激光切割加工工要求，可以考慮用CW CO：激光器進(jìn)行石英晶體的輪廓切割加工。
兩種數(shù)學(xué)模型的建立影響石英晶體激光切割質(zhì)量的因素主要有：激光器功率、模式、焦點(diǎn)位置(聚焦透鏡焦平面相對(duì)于被加工表面的距離)、切割速度、材料厚度、輔助氣體的種類和壓力、噴嘴形狀和大小及噴嘴端口距工件的距離等。但在材料厚度一定的情況下，最重要的影響因素是激光器功率和激光切割加工過程中工作臺(tái)移動(dòng)速度(即切割速度)。因此，我們利用回歸分析技術(shù)，基于激光器功率和切割速度，分別建立了確定石英晶體激光切割參數(shù)的兩種數(shù)學(xué)模型。