Nanosekundiline laser, pikosekund laser, femtosekundlaser, kas saate vahet teha?

Meile pole võõraslasertöötlus, kuid sageli on kuulda nanosekundi laserit, pikosekundi laserit, femtosekundi laserit jne, kas suudate seda eristada?

Mõelgem kõigepealt välja ajaühiku teisendus

1 ms (millisekundit)=0,001 sekundit =10-3 sekundit

1 μs (mikrosekund)=0.000001=10-6 sekundit

1ns (nanosekund)=0,0000000001 sekundit =10-9 sekundit

1ps (pikosekund)=0,0000000000001 sekundit =10-12 sekundit

1fs (femtosekund)=0,000000000000001 sekundit =10-15 sekundit

Arvestades ajaühikut, teame, et femtosekundiline laser on ülimalt lühike impulsslasertöötlus. Viimase kümne aasta jooksul on ülilühikese impulsi lasertöötlustehnoloogia teinud kiireid edusamme.

Ⅰ. Ultra-lühike impulsslaseri tähtsus

Mikrotöötluseks on juba ammu üritatud lasereid kasutada. Kuid materjali sulamisest ja pidevast aurustumisest põhjustatud pika impulsi laiuse ja laseri madala laseri intensiivsuse tõttu, kuigi laserkiire saab fokuseerida väikesesse kohta, on termiline mõju materjalile siiski väga suur, piirates täpsust. töötlemisest. Töötlemise kvaliteeti saab parandada ainult termilise efekti vähendamisega.

Kui materjalile rakendada laserimpulsi aega pikosekundite järjekorras, muutub töötlemise efekt oluliselt. Kui impulsi energia tõuseb järsult, piisab suurest võimsustihedusest väliste elektronide eemaldamiseks. Lühikese aja tõttu interakteerub laser materjaliga, ioonid eemaldatakse materjali pinnalt enne energia ülekandmist ümbritsevale materjalile ega too ümbritsevale materjalile termilisi efekte, seetõttu nimetatakse seda ka "külmaks". töötlemine". Külmtöötluse eelistega on lühikese ja ülilühikese impulsslaserid jõudnud tööstuslikku tootmisrakendusse.

Ⅱ. Lasertöötlus: pikk impulss VS ülilühike impulss

Ultralühikese impulsi töötlemise energia süstitakse väga kiiresti väikesesse tegevuspiirkonda ning hetkeline suure energiatihedusega sadestumine muudab elektronide neeldumise ja liikumise režiimi, vältides laseri lineaarse neeldumise, energiaülekande ja difusiooni mõju ning põhimõtteliselt muudab laseri ja aine interaktsioonimehhanismi.

Ⅲ. Lasertöötluse laialdane kasutamine

Lasertöötlus hõlmab suure võimsusega lõikamist ja keevitamist; Mikrotöötlusega puurimine, märgistamine, lõikamine, tekstureerimine, eemaldamine, isoleerimine jne. Erinevate lasertöötlusvahendite peamised kasutusalad on:

1. Puurige augud

Trükkplaatide projekteerimisel hakati parema soojusjuhtivuse saavutamiseks kasutama keraamilisi substraate tavaliste plastaluspindade asemel. Elektroonikakomponentide ühendamiseks on üldjuhul vaja puurida kuni sadu tuhandeid väikseid auke plaadisse. Seetõttu on oluline tagada, et puurimisprotsessi ajal sisendsoojus ei mõjutaks aluspinna stabiilsust ning pikosekundiline laser on selle rakenduse jaoks ideaalne tööriist.

Pikosekundiline laser suudab auku töödelda löökpuurimise teel ja tagada augu ühtluse. Lisaks trükkplaatidele saavad Picosecond laserid teostada kvaliteetset puurimist ka materjalidele, nagu plastkiled, pooljuhid, metallkiled ja safiirid.

100 μm roostevabast terasest leht, puuritud, 3,3 ns vs 200 fs, 10,000 impulssi, ablatsiooniläve lähedal:

2. Joonda ja lõika

Joone saab moodustada laserimpulsside pealekandmisel skaneerivalt. Tavaliselt kulub palju skaneerimist, et tungida sügavale keraamikasse, kuni joone sügavus jõuab 1/6 materjali paksusest. Seejärel eraldatakse üksikud moodulid keraamilisest aluspinnast mööda neid sälkusid. Seda eraldamismeetodit nimetatakse märgistamiseks.

Teine eraldamismeetod on kasutada ülilühikese impulsi laserablatsioonilõikamist, mida tuntakse ka kui ablatsioonilõikamist. Laser eemaldab materjali, eemaldades selle kuni läbilõikamiseni. Selle tehnika eeliseks on see, et töödeldud aukude kuju ja suurus on paindlikum. Kõik protsessi etapid saab lõpule viia pikosekundilise laseriga.

Pikosekundilise laseri ja nanosekundilise laseri erinevad mõjud polükarbonaatmaterjalide märgistamisel.

3. Jooneablatsioon (katte eemaldamine)

Teine sageli mikrotöötlusena käsitletav rakendus on pinnakatete täpne eemaldamine ilma alusmaterjali kahjustamata või kergelt kahjustamata. Ablatsioon võib olla kas mõne mikromeetri laiune joon või suur eemaldamisala, paar ruutsentimeetrit.

Kuna katte paksus on tavaliselt palju väiksem kui ablatsiooni laius, ei saa soojust küljelt juhtida. Seetõttu saab kasutada nanosekundi laiusega laserimpulsse.

Suure keskmise võimsusega laseri, ruudu- või ristkülikukujulise juhtivuse kiudude ja lameda ülemise valguse intensiivsuse jaotuse kombinatsioon võimaldavad need tehnoloogiad laserpinna ablatsiooni kasutada tööstusvaldkondades. Näiteks kasutatakse õhukese kilega päikesepatarei klaasilt katte eemaldamiseks TrumPF TruMicro 7060 laserit. Sama laserit saab kasutada ka autotööstuses korrosioonivastaste kattekihtide eemaldamiseks, valmistudes järgnevaks keevitamiseks.

4. Pinnastruktuur

Struktureerimine võib muuta materjali pinna füüsikalisi omadusi. Lootoseefekti järgi lasevad hüdrofoobsed pinnastruktuurid vee pinnalt eemale voolata. Seda omadust on võimalik saavutada ultralühikeste impulsslaseritega pinnale submikroniliste struktuuride loomisega ning laseri parameetrite muutmisega saab loodavaid struktuure täpselt juhtida.

Saavutada on ka vastupidiseid efekte, näiteks hüdrofiilseid pindu, samuti saab mikrotöötlusega luua suuremaid struktuure. Neid protsesse saab kasutada mootorite kütusepaakides kulumist vähendavate mikrostruktuuride loomiseks või metallpindade struktureerimiseks, et saavutada plastiga keevitus.

5. Graveerimisvormimine

Skulptuur on kolmemõõtmeliste kujundite loomine materjalide ableerimise teel. Kuigi ablatsiooni suurus võib ületada traditsiooniliselt mikrotöötluseks nimetatud ulatust, liigitab nõutav täpsus selle laserrakenduste sellesse kategooriasse. Pikosekundeid lasereid saab kasutada polükristalliliste teemanttööriistade servade töötlemiseks freespinkides.

Laser on ideaalne tööriist polükristalliliste teemantide töötlemiseks, mis on äärmiselt kõvad materjalid, millest saab valmistada freesi lõiketerasid. Graveerimisvormimistehnoloogia kasutamine freesi laastude soonte ja hammaste töötlemiseks, antud juhul laserkontaktivaba ja kõrge töötlustäpsuse eelised.

Mikrotöötlusel on väga lai rakendusväljavaade ning lasermikrotöötluse kaudu jõuab meie vaatevälja üha rohkem igapäevaseid tarbeesemeid.

Lasertöötlus on kontaktivaba töötlemine, millel on vähem jälgimisprotsesse, hea juhitavus, lihtne integreerimine, kõrge töötlemise efektiivsus, madal materjalikadu, madal keskkonnasaaste ja muud olulised eelised, seda on laialdaselt kasutatud autotööstuses, elektroonikas ja elektriseadmetes. , lennundus, metallurgia ja masinate tootmine. See mängib üha olulisemat rolli toodete kvaliteedi, tööviljakuse, automatiseerimise ja materjalikulu vähendamisel.

Kontaktinfo:

Kui teil on ideid, võtke meiega ühendust. Pole tähtis, kus meie kliendid on ja millised on meie nõudmised, järgime oma eesmärki pakkuda oma klientidele kõrget kvaliteeti, madalaid hindu ja parimat teenust.