Nanosekundový laser, pikosekundový laser, femtosekundový laser, dokážete rozpoznat rozdíl?

Nejsme neznámílaserové zpracování, ale často slyšíte nanosekundový laser, pikosekundový laser, femtosekundový laser atd., dokážete to rozlišit?

Nejprve zjistíme převod jednotek času

1 ms (milisekundy)=0.001 sekund =10-3 sekund

1μs (mikrosekunda)=0.000001=10-6 sekund

1ns (nanosekunda)=0.0000000001 sekund =10-9 sekund

1ps (pikosekunda)=0.0000000000001 sekund =10-12 sekund

1fs (femtosekunda)=0.000000000000001 sekund =10-15 sekund

Zjištěním jednotky času víme, že femtosekundový laser je extrémně ultrakrátké pulzní laserové zpracování. V posledních deseti letech zaznamenala technologie zpracování ultrakrátkých pulzů rychlý pokrok.

Ⅰ. Význam ultrakrátkopulzního laseru

Již dlouhou dobu existují pokusy použít lasery pro mikroobrábění. Avšak vzhledem k dlouhé šířce pulsu a nízké laserové intenzitě laseru způsobené tavením materiálu a nepřetržitým odpařováním, ačkoli laserový paprsek může být zaměřen do malého bodu, tepelný dopad na materiál je stále velmi velký, což omezuje přesnost zpracování. Pouze snížením tepelného efektu lze zlepšit kvalitu zpracování.

Když je doba laserového pulsu aplikována na materiál v řádu pikosekund, efekt zpracování se výrazně změní. Jak energie pulzu prudce stoupá, vysoká hustota výkonu stačí k odstranění vnějších elektronů. Vzhledem ke krátké době, kdy laser interaguje s materiálem, ionty jsou z povrchu materiálu odstraněny před přenosem energie do okolního materiálu a nepřinesou do okolního materiálu tepelné účinky, proto se také nazývá „studený“. zpracovává se". S výhodami, které přináší zpracování za studena, vstoupily lasery s krátkým a ultrakrátkým pulzem do aplikací průmyslové výroby.

Ⅱ. Laserové zpracování: dlouhý puls VS ultrakrátký puls

Energie zpracování ultrakrátkých pulzů je velmi rychle vstřikována do malé oblasti působení a okamžitá depozice s vysokou hustotou energie mění způsob absorpce a pohybu elektronů, čímž se vyhýbá vlivu laserové lineární absorpce, přenosu energie a difúze a zásadně mění mechanismus interakce mezi laserem a hmotou.

Ⅲ Široké použití laserového zpracování

Laserové zpracování zahrnuje vysoce výkonné řezání a svařování; Mikroobrábění vrtání, značení, řezání, texturování, stripování, izolace atd., Hlavní použití různých prostředků pro laserové zpracování jsou:

1. Vyvrtejte otvory

Při návrhu desek plošných spojů lidé začali používat keramické substráty místo běžných plastových substrátů, aby dosáhli lepší tepelné vodivosti. Pro připojení elektronických součástek je obecně nutné vyvrtat do desky až statisíce malých otvorů. Je proto důležité zajistit, aby stabilita podkladu nebyla ovlivněna přísunem tepla během procesu vrtání a pikosekundový laser je pro tuto aplikaci ideálním nástrojem.

Pikosekundový laser dokáže dokončit opracování otvoru příklepovým vrtáním a zajistit rovnoměrnost otvoru. Kromě desek plošných spojů mohou pikosekundové lasery provádět vysoce kvalitní vrtání do materiálů, jako jsou plastové fólie, polovodiče, kovové fólie a safíry.

100μm plech z nerezové oceli, vrtaný, 3,3ns vs 200fs, 10,000 pulzů, blízko ablačního prahu:

2. Linka a řez

Čáry mohou být vytvořeny superponováním laserových pulzů skenovacím způsobem. Pronikání hluboko do keramiky obvykle vyžaduje hodně skenování, dokud hloubka čáry nedosáhne 1/6 tloušťky materiálu. Podél těchto zářezů jsou pak jednotlivé moduly odděleny od keramického substrátu. Tato separační metoda se nazývá značení.

Další separační metodou je použití ultrakrátkopulzního laserového ablačního řezání, známého také jako ablační řezání. Laser materiál abluje a odstraňuje jej, dokud není proříznut. Výhodou této techniky je větší flexibilita tvaru a velikosti obráběných otvorů. Všechny procesní kroky lze dokončit pomocí pikosekundového laseru.

Rozdílné účinky pikosekundového laseru a nanosekundového laseru na značení polykarbonátových materiálů.

3. Linková ablace (odstranění povlaku)

Další aplikací často vnímanou jako mikroobrábění je přesné odstraňování povlaků bez poškození nebo mírného poškození základního materiálu. Ablace může být buď čára o šířce několika mikrometrů, nebo velká plocha odstranění několik centimetrů čtverečních.

Protože tloušťka povlaku je obvykle mnohem menší než šířka ablace, teplo nemůže být vedeno po straně. Lze tedy použít laserové pulsy o šířce nanosekund.

Díky kombinaci laseru s vysokým průměrným výkonem, čtvercového nebo obdélníkového vodivého vlákna a plochého horního rozložení intenzity světla lze díky těmto technologiím použít laserovou povrchovou ablaci v průmyslových oblastech. Například laser TrumPF TruMicro 7060 se používá k odstranění povlaku na skle tenkovrstvého solárního článku. Stejný laser lze použít i v automobilovém průmyslu k odstranění antikorozních povlaků při přípravě na následné svařování.

4. Struktura povrchu

Strukturování může změnit fyzikální vlastnosti povrchu materiálu. Podle lotosového efektu umožňují hydrofobní povrchové struktury vodě odtékat z povrchu. Této vlastnosti lze dosáhnout vytvořením submikronových struktur na povrchu pomocí ultrakrátkých pulzních laserů a struktury, které mají být vytvořeny, lze přesně řídit změnou parametrů laseru.

Lze dosáhnout i opačných efektů, jako jsou hydrofilní povrchy, a mikroobráběním lze vytvořit i struktury větších rozměrů. Tyto procesy lze použít v palivových nádržích v motorech k vytvoření mikrostruktur, které snižují opotřebení, nebo ke strukturování kovových povrchů pro dosažení svařování s plasty.

5. Gravírování

Sochařství je vytváření trojrozměrných tvarů ablací materiálů. Přestože velikost ablace může přesáhnout rozsah toho, co se tradičně nazývá mikroobrábění, požadovaná přesnost ji řadí do této kategorie laserových aplikací. Pikosekundové lasery lze použít k opracování hran polykrystalických diamantových nástrojů ve frézkách.

Laser je ideálním nástrojem pro zpracování polykrystalických diamantů, což jsou extrémně tvrdé materiály, ze kterých lze vyrábět čepele fréz. Využití technologie gravírování pro zpracování drážek třísek a zubů frézy, v tomto případě výhody laserové bezkontaktnosti a vysoké přesnosti obrábění.

Mikroobrábění má velmi široké uplatnění a stále více věcí denní potřeby vstupuje do našeho zorného pole prostřednictvím laserového mikroobrábění.

Laserové zpracování je bezkontaktní zpracování, s menším následným procesem, dobrou ovladatelností, snadnou integrací, vysokou účinností zpracování, nízkou ztrátou materiálu, nízkým znečištěním životního prostředí a dalšími významnými výhodami, bylo široce používáno v automobilovém průmyslu, elektronice, elektrických spotřebičích , letectví, hutnictví a strojírenský průmysl. Hraje stále důležitější roli při zlepšování kvality výrobků, produktivity práce, automatizace a snižování spotřeby materiálu.

Kontaktní informace:

Pokud máte nějaké nápady, neváhejte se na nás obrátit. Bez ohledu na to, kde jsou naši zákazníci a jaké jsou naše požadavky, budeme sledovat náš cíl poskytovat našim zákazníkům vysokou kvalitu, nízké ceny a nejlepší služby.