在材料加工中，鉆孔是激光在工業中最早的應用之一。當時使用紅寶石激光器是因為它們具有敏銳的啟動特性。目前，脈沖Nd:YAG激光器主要用于大量鉆井作業。

作為一種合適的技術，激光鉆孔主要用于鉆取薄膜冷卻孔。它用于鉆削燃氣輪機部件，如葉片、葉片、燃燒室、加力燃燒室和其他部件，如燃油柴油發動機噴油器和金屬絲擠壓用硬模具。盡管激光鉆孔速度很快，但它仍然必須與電火花加工（EDM）技術競爭，因為旋轉空心電極和直線電機高壓供油技術的發展大大提高了EDM的鉆孔速度，即從質量角度來看，該加工技術的性能優于激光打孔。

激光打孔優于電火花加工的優點是，激光不依賴于材料的導電性。由于相對較高的熱輸入，激光加工不適合鉆削陶瓷涂層部件。

脈沖激光通常用于鉆井作業。其平均性能取決于以下比率：

路面。Pp.tp*與p

在這里：

Pp=峰值功率[kW]

Tp=脈沖寬度[ms]

v P=脈沖頻率[Hz]

對于給定的平均功率，峰值功率、脈沖寬度和脈沖頻率有無數種可能的組合，并且至少一種組合可以提供最佳處理結果。長脈沖會導致低峰值功率，因此材料只能在加熱過程中熔化而不被移除。如果脈沖寬度較短且頻率較低，則峰值功率非常高。然而，由于曝光時間短，只有一層很薄的材料被燒蝕剝離。

準分子激光鉆孔

由于它們的波長比Nd:YAG激光器的波長短，因此準分子激光器比Nd:YAG激光器更容易被金屬吸收。短波長使準分子激光器更適合于鉆取小直徑的孔。然而，鉆小孔時的材料去除成為一個限制因素。

傳統準分子激光器的脈沖寬度為10到20ns。在研究脈沖寬度對鉆孔效率和質量的影響時，Schoondebeek2使用了高達μ的XeCl 308nm激光器。研究發現，在長脈沖（104 ns）和高峰值功率（15 kW）下可以獲得最佳的鉆井質量。他還發現，當累積能量固定時，單個104納秒脈沖的效率高于12 9納秒脈沖。

效率是不同的，因為熱能必須從材料的表面轉移到內部。這項研究的另一個結果是，即使在激光脈沖停止后，孔中的材料仍會放電。對于0.65mm厚的哈氏合金X金屬板，材料去除沒有停止到0.1 ms，這比脈沖寬度的典型值長100倍。另一方面，脈沖寬度比用于鉆孔的傳統Nd:YAG激光器短，因此熱影響區域很小。同時，功率密度將更高。這樣，更多的材料在氣相中被去除，從而導致形成層的厚度減小。所有這些影響都有助于提高鉆井過程的質量。

梁剖面圖

通常，待鉆孔的橫截面為圓柱形，而準分子激光的原始光束為矩形。打圓孔的一個簡單方法是使用防曬霜。一個或多個鏡頭用于在材質表面上映射遮光罩。這種方法的缺點是只使用了部分激光能量；在許多情況下，僅使用30%或更少的爆炸功率。一種更有效的光束整形方法是使用Biesheuvel的方法3，通過全息技術聚焦光束，可以達到90%的效率。全息照相也可以得到不同的光束形狀。全息分束器可以用來鉆多個孔，也可以獲得圓形光束來鉆直徑較大的孔。

沖壓應用程序

激光在陶瓷涂層表面鉆孔時，會遇到涂層剝落的問題。由于其短脈沖寬度，準分子激光可以穿透涂層而不會剝落。