Νανοδευτερόλεπτο λέιζερ, λέιζερ Picosecond, λέιζερ Femtosecond, μπορείτε να πείτε τη διαφορά;

Δεν μας είναι άγνωστοιεπεξεργασία με λέιζερ, αλλά συχνά μπορείτε να ακούσετε λέιζερ νανοδευτερολέπτων, λέιζερ picosecond, λέιζερ femtosecond κ.λπ., μπορείτε να το ξεχωρίσετε;

Ας υπολογίσουμε πρώτα τη μετατροπή της μονάδας χρόνου

1 ms (χιλιοστά του δευτερολέπτου)=0.001 δευτερόλεπτα =10-3 δευτερόλεπτα

1μs (μικροδευτερόλεπτο)=0.000001=10-6 δευτερόλεπτα

1 s (νανοδευτερόλεπτο)=0.0000000001 δευτερόλεπτα =10-9 δευτερόλεπτα

1ps (picosecond)=0.0000000000001 δευτερόλεπτα =10-12 δευτερόλεπτα

1fs (femtosecond)=0.000000000000001 δευτερόλεπτα =10-15 δευτερόλεπτα

Υπολογίζοντας τη μονάδα χρόνου, γνωρίζουμε ότι το λέιζερ femtosecond είναι μια εξαιρετικά βραχυπρόθεσμη επεξεργασία λέιζερ παλμών. Τα τελευταία δέκα χρόνια, η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ εξαιρετικά βραχέων παλμών έχει σημειώσει ταχεία πρόοδο.

Ⅰ. Η σημασία του υπερμικρού παλμού λέιζερ

Εδώ και πολύ καιρό γίνονται προσπάθειες χρήσης λέιζερ για μικρομηχανική. Ωστόσο, λόγω του μεγάλου πλάτους παλμού και της χαμηλής έντασης λέιζερ του λέιζερ που προκαλείται από την τήξη του υλικού και τη συνεχή εξάτμιση, αν και η δέσμη λέιζερ μπορεί να εστιαστεί σε ένα μικρό σημείο, η θερμική επίδραση στο υλικό είναι ακόμα πολύ μεγάλη, περιορίζοντας την ακρίβεια της επεξεργασίας. Μόνο με τη μείωση της θερμικής επίδρασης μπορεί να βελτιωθεί η ποιότητα της επεξεργασίας.

Όταν ο χρόνος παλμού λέιζερ εφαρμόζεται στο υλικό με τη σειρά των picosecond, το αποτέλεσμα επεξεργασίας θα αλλάξει σημαντικά. Καθώς η ενέργεια του παλμού αυξάνεται απότομα, η υψηλή πυκνότητα ισχύος είναι αρκετή για να απογυμνώσει τα εξωτερικά ηλεκτρόνια. Λόγω του μικρού χρόνου, το λέιζερ αλληλεπιδρά με το υλικό, τα ιόντα αφαιρούνται από την επιφάνεια του υλικού πριν μεταφέρουν την ενέργεια στο περιβάλλον υλικό και δεν θα επιφέρουν θερμικές επιδράσεις στο περιβάλλον υλικό, γι 'αυτό ονομάζεται επίσης "κρύο επεξεργασία". Με τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η ψυχρή επεξεργασία, τα λέιζερ σύντομων και εξαιρετικά βραχέων παλμών έχουν εισέλθει σε εφαρμογές βιομηχανικής παραγωγής.

Ⅱ. Επεξεργασία λέιζερ: μακρύς παλμός VS εξαιρετικά βραχύς παλμός

Η ενέργεια επεξεργασίας εξαιρετικά σύντομου παλμού εγχέεται πολύ γρήγορα σε μια μικρή περιοχή δράσης και η στιγμιαία εναπόθεση υψηλής πυκνότητας ενέργειας αλλάζει τον τρόπο απορρόφησης και κίνησης ηλεκτρονίων, αποφεύγοντας την επίδραση της γραμμικής απορρόφησης λέιζερ, της μεταφοράς ενέργειας και της διάχυσης και ουσιαστικά αλλάζει τον μηχανισμό αλληλεπίδρασης μεταξύ λέιζερ και ύλης.

Ⅲ. Η ευρεία εφαρμογή της επεξεργασίας λέιζερ

Η επεξεργασία με λέιζερ περιλαμβάνει κοπή και συγκόλληση υψηλής ισχύος. Μικρομηχανική διάτρηση, σήμανση, κοπή, υφή, απογύμνωση, απομόνωση κ.λπ., Οι κύριες χρήσεις των διαφόρων μέσων επεξεργασίας λέιζερ είναι:

1. Ανοίξτε τρύπες

Στο σχεδιασμό πλακέτας κυκλωμάτων, οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν κεραμικά υποστρώματα αντί για συμβατικά πλαστικά υποστρώματα για να επιτύχουν καλύτερη θερμική αγωγιμότητα. Για να συνδέσετε ηλεκτρονικά εξαρτήματα, είναι γενικά απαραίτητο να ανοίξετε έως και εκατοντάδες χιλιάδες μικρές τρύπες στην πλακέτα. Επομένως, είναι σημαντικό να διασφαλιστεί ότι η σταθερότητα του υποστρώματος δεν επηρεάζεται από την εισροή θερμότητας κατά τη διαδικασία διάτρησης και το λέιζερ picosecond είναι το ιδανικό εργαλείο για αυτήν την εφαρμογή.

Το λέιζερ picosecond μπορεί να ολοκληρώσει τη μηχανική κατεργασία της οπής με κρουστική διάτρηση και να εξασφαλίσει την ομοιομορφία της οπής. Εκτός από τις πλακέτες κυκλωμάτων, τα λέιζερ Picosecond μπορούν επίσης να εκτελέσουν υψηλής ποιότητας τρυπήματα σε υλικά όπως πλαστικές μεμβράνες, ημιαγωγούς, μεταλλικές μεμβράνες και ζαφείρια.

Φύλλο από ανοξείδωτο χάλυβα 100μm, διάτρητο, παλμοί 3,3ns έναντι 200fs, 10,000, κοντά στο όριο κατάλυσης:

2. Γραμμή και κόψιμο

Οι γραμμές μπορούν να σχηματιστούν με την υπέρθεση παλμών λέιζερ με τρόπο σάρωσης. Συνήθως χρειάζεται πολύ σάρωση για να διεισδύσει βαθιά στο κεραμικό μέχρι το βάθος της γραμμής να φτάσει το 1/6 του πάχους του υλικού. Στη συνέχεια, οι επιμέρους μονάδες διαχωρίζονται από το κεραμικό υπόστρωμα κατά μήκος αυτών των εγκοπών. Αυτή η μέθοδος διαχωρισμού ονομάζεται σήμανση.

Μια άλλη μέθοδος διαχωρισμού είναι η χρήση κοπής κατάλυσης με λέιζερ εξαιρετικά βραχέων παλμών, γνωστή και ως κοπή κατάλυσης. Το λέιζερ αφαιρεί το υλικό, αφαιρώντας το μέχρι να κοπεί. Το πλεονέκτημα αυτής της τεχνικής είναι ότι υπάρχει μεγαλύτερη ευελιξία στο σχήμα και το μέγεθος των κατεργασμένων οπών. Όλα τα βήματα της διαδικασίας μπορούν να ολοκληρωθούν με λέιζερ picosecond.

Διαφορετικές επιδράσεις του λέιζερ picosecond και του laser νανοδευτερόλεπτου στη σήμανση πολυανθρακικών υλικών.

3. Line ablation (αφαίρεση επικάλυψης)

Μια άλλη εφαρμογή που συχνά θεωρείται ως μικρομηχανική είναι η ακριβής αφαίρεση των επικαλύψεων χωρίς να καταστρέφεται ή να καταστρέφεται ελαφρά το υλικό βάσης. Η αφαίρεση μπορεί να είναι είτε μια γραμμή πλάτους λίγων μικρομέτρων είτε μια μεγάλη περιοχή αφαίρεσης μερικών τετραγωνικών εκατοστών.

Επειδή το πάχος της επίστρωσης είναι συνήθως πολύ μικρότερο από το πλάτος της αφαίρεσης, η θερμότητα δεν μπορεί να μεταφερθεί στο πλάι. Επομένως, μπορούν να χρησιμοποιηθούν παλμοί λέιζερ πλάτους νανοδευτερόλεπτου.

Ο συνδυασμός λέιζερ υψηλής μέσης ισχύος, τετράγωνης ή ορθογώνιας ίνας αγωγιμότητας και επίπεδης κορυφαίας κατανομής έντασης φωτός, αυτές οι τεχνολογίες κάνουν την αφαίρεση επιφάνειας με λέιζερ να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικούς τομείς. Για παράδειγμα, το λέιζερ TrumPF TruMicro 7060 χρησιμοποιείται για την αφαίρεση της επικάλυψης στο γυαλί μιας ηλιακής κυψέλης λεπτής μεμβράνης. Το ίδιο λέιζερ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην αυτοκινητοβιομηχανία για την αφαίρεση αντιδιαβρωτικών επικαλύψεων ως προετοιμασία για επακόλουθη συγκόλληση.

4. Δομή επιφάνειας

Η δόμηση μπορεί να αλλάξει τις φυσικές ιδιότητες της επιφάνειας του υλικού. Σύμφωνα με το φαινόμενο του λωτού, οι υδρόφοβες επιφανειακές δομές επιτρέπουν στο νερό να ρέει μακριά από την επιφάνεια. Αυτή η ιδιότητα μπορεί να επιτευχθεί δημιουργώντας δομές υπομικρονίου στην επιφάνεια με υπερβραχέα παλμικά λέιζερ και οι δομές που θα δημιουργηθούν μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια αλλάζοντας τις παραμέτρους του λέιζερ.

Μπορούν επίσης να επιτευχθούν αντίθετα αποτελέσματα, όπως υδρόφιλες επιφάνειες, και η μικροκατεργασία μπορεί επίσης να δημιουργήσει δομές μεγαλύτερου μεγέθους. Αυτές οι διαδικασίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε δεξαμενές καυσίμων σε κινητήρες για τη δημιουργία μικροδομών που μειώνουν τη φθορά ή για τη δομή μεταλλικών επιφανειών για την επίτευξη συγκόλλησης με πλαστικά.

5. Χαρακτικό καλούπι

Η γλυπτική είναι η δημιουργία τρισδιάστατων σχημάτων με αφαίρεση υλικών. Αν και το μέγεθος της κατάλυσης μπορεί να υπερβαίνει το εύρος αυτού που παραδοσιακά αναφέρεται ως μικρομηχανική, η απαιτούμενη ακρίβεια το καθιστά ταξινομημένο σε αυτήν την κατηγορία εφαρμογών λέιζερ. Τα λέιζερ Picosecond μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία άκρων εργαλείων πολυκρυσταλλικών διαμαντιών σε μηχανές φρεζαρίσματος.

Το λέιζερ είναι το ιδανικό εργαλείο για την επεξεργασία πολυκρυσταλλικών διαμαντιών, τα οποία είναι εξαιρετικά σκληρά υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή λεπίδων φρέζας. Η χρήση της τεχνολογίας χύτευσης χάραξης για την επεξεργασία των αυλακώσεων και των δοντιών του φρεζαρίσματος, σε αυτή την περίπτωση, τα οφέλη της μη επαφής με λέιζερ και της υψηλής ακρίβειας μηχανικής κατεργασίας.

Η μικρομηχανική έχει μια πολύ ευρεία προοπτική εφαρμογής και όλο και περισσότερες καθημερινές ανάγκες εισέρχονται στο οπτικό μας πεδίο μέσω της μικρομηχανικής με λέιζερ.

Η επεξεργασία με λέιζερ είναι μια επεξεργασία χωρίς επαφή, με λιγότερη διαδικασία παρακολούθησης, καλή δυνατότητα ελέγχου, εύκολη ενσωμάτωση, υψηλή απόδοση επεξεργασίας, χαμηλή απώλεια υλικών, χαμηλή περιβαλλοντική ρύπανση και άλλα σημαντικά πλεονεκτήματα, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε αυτοκίνητα, ηλεκτρονικά, ηλεκτρικές συσκευές , της αεροπορίας, της μεταλλουργίας και της βιομηχανίας μηχανημάτων. Διαδραματίζει ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων, της παραγωγικότητας της εργασίας, της αυτοματοποίησης και της μείωσης της κατανάλωσης υλικών.

Στοιχεία επικοινωνίας:

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ιδέες, μη διστάσετε να μιλήσετε μαζί μας. Ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται οι πελάτες μας και ποιες είναι οι απαιτήσεις μας, θα ακολουθήσουμε τον στόχο μας να παρέχουμε στους πελάτες μας υψηλή ποιότητα, χαμηλές τιμές και την καλύτερη εξυπηρέτηση.