TekniskIintroduktion
Laserbearbejdning er den mest avancerede behandlingsteknologi, der hovedsageligt bruger højeffektiv laser til at gravere og skære materialer. Hovedudstyret inkluderer en computer og laserskæremaskine (gravering). Processen med at bruge laserskæring og udskæring er meget enkel, ligesom ved hjælp af en computer og printer til at udskrive på papir og ved hjælp af en række grafiske processeringssoftware (CAD, kredsløbskamera, CorelDRAW osv.) Til grafisk design. Derefter er grafikken overføres til laserskæremaskinen (udskæring), som let kan skære (skære) grafikken til overfladen af ethvert materiale og skære kanterne i henhold til designkravene.
Siden opfindelsen af rubinelaseren i Bell Laboratories i 1960 er laseren gradvist blevet anvendt på audiovisuelt udstyr inden for rækkevidde, medicinsk udstyr, behandling og andre områder.
Selv om prisen på lasertransmitter er meget dyr (hundreder af tusinder til millioner) inden for laserbehandling, men fordi laserbehandling har de fordele, som traditionel behandling ikke kan matche, har laserbehandling tegnet sig for mere end 50% af behandlingen industri i USA, Italien, Tyskland og andre lande.
Laserstrålen kan fokuseres i meget lille størrelse, så den er især velegnet til præcisionsbearbejdning. I henhold til størrelsen på de behandlede materialer og nøjagtighedskravene ved behandlingen er laserbehandlingsteknologien opdelt i tre niveauer:
(1) Laserbehandlingsteknologien af store materialer med tykke plader (flere millimeter til snesevis af millimeter) som hovedobjekt, dens behandlingsnøjagtighed er generelt i millimeter- eller submillimeterniveau;
(2) Præcision laserbehandlingsteknologien tager den tynde plade (0,1-1,0 mm) som det vigtigste behandlingsobjekt, og dens behandlingsnøjagtighed er generelt ti mikron;
(3)Laser mikromaskineringsteknologi, der sigter mod alle slags tynde film med tykkelse mindre end 100 um som det vigtigste behandlingsobjekt, dens behandlingsnøjagtighed er generelt mindre end 10 um eller endda under μm.
I den mekaniske industri henviser præcision normalt til den lille overfladeruhed og det lille interval af forskellige tolerancer (inklusive position, form, størrelse osv.)." præcision" her henviser til det lille hul i det forarbejdede område, det vil sige, den grænsestørrelse, der kan opnås ved behandling, er lille.
I de ovennævnte tre typer laserbehandling er laserbehandlingsteknologien i store dele blevet mere og mere moden, og graden af industrialisering har været meget høj; laser mikroprocesseringsteknologi såsom laser finjustering, laserpræcisionsætsning, laser direkte skriveteknologi er også blevet udbredt i branchen.
Laserpræcisionsbearbejdning har følgende bemærkelsesværdige træk:
(1) Bredt område: laserpræcisionsbearbejdning har en bred vifte af objekter, herunder næsten alle metal- og ikke-metalmaterialer; egnet til sintring, boring, mærkning, skæring, svejsning, overflademodifikation og kemisk dampaflejring af materialer.
Elektrokemisk bearbejdning kan kun behandle ledende materialer, fotokemisk bearbejdning kan kun bruges til ætsende materialer, plasmabearbejdning er vanskelig at behandle nogle materialer med højt smeltepunkt.
(2) Præcis og omhyggelig: laserstrålen kan fokuseres i meget lille størrelse, så den er særlig velegnet til præcisionsbearbejdning. Generelt er laserpræcisionsbearbejdning bedre end andre traditionelle bearbejdningsmetoder på grund af dens få indflydelsesfaktorer og høje bearbejdningsnøjagtighed.
(3)Høj hastighed og høj hastighed: set fra bearbejdningscyklusens perspektiv kræver EDM-værktøjselektrode høj præcision, stort tab og lang bearbejdningscyklus; elektrokemisk bearbejdning af hulrum og overfladekatodeformdesign er stor, og fremstillingscyklussen er lang; fotokemisk bearbejdningsproces er kompleks; laserpræcisionsbearbejdning er enkel, og spaltebredden er let at kontrollere, som kan sendes straks i henhold til computertegningen Hurtig gravering, skæring og behandling er hurtig, og behandlingscyklussen er kortere end andre metoder.
(4) Sikker og pålidelig: laserpræcisionsbearbejdning tilhører berøringsfri berøring, som ikke vil forårsage mekanisk ekstrudering eller mekanisk belastning på materialer; sammenlignet med EDM og plasmabuerbearbejdning er dens varmepåvirkede zone og deformation meget lille, så den kan behandle meget små dele.
(3)Lave omkostninger: ikke begrænset af antallet af forarbejdning, for små batch-behandlingstjenester er laserbehandling billigere. Til forarbejdning af store produkter er formproduktionsomkostningerne for store produkter meget høje, laserbearbejdning behøver ikke nogen formproduktion, og laserbearbejdning kan helt undgå sammenbrud af materiale under stansning og klipning, hvilket i høj grad kan reducere produktionsomkostningerne for virksomheder og forbedre kvaliteten af produkterne.
(6) Skæresømmen er lille: laserskæringens skæresøm er generelt 0,1-0,2 mm.
(7) Glat skæreflade: Laserskæringsfladen er fri for grater.
(8) Lille termisk deformation: Laserskæringssømmen til laserbehandling er tynd, hurtig og energikoncentreret, så varmen, der overføres til det materiale, der skal skæres, er lille, hvilket resulterer i meget lille deformation af materialet.
(9) Materielbesparelse: laserbehandling med computerprogrammering, kan være forskellige former for produkter til indlejring af materialer, maksimere udnyttelsen af materialer, reducere omkostningerne ved virksomhedsmaterialer betydeligt.
(10)Det er meget velegnet til udvikling af nye produkter: Når produkttegningerne er dannet, kan laserbehandling straks udføres, og du kan få de nye produkter på kortest mulig tid.
Generelt har laserpræcisionsbearbejdningsteknologi mange fordele i forhold til traditionelle bearbejdningsmetoder, og dens anvendelsesmuligheder er meget brede.
Generelt er de lasere, der anvendes til præcisionsbearbejdning: CO2-laser, YAG-laser, kobberdamp-laser, excimer-laser og CO-laser.
Blandt dem er CO2-laser med høj effekt og YAG-laser meget brugt i storskala laserbehandlingsteknologi; kobberdamp laser og excimer laser anvendes i vid udstrækning i laser mikroprocesseringsteknologi; mellem- og laveffekt YAG-laser anvendes generelt til præcisionsbehandling.
almindeligeAplikationer
Med udviklingen af teknologi kan traditionelle boremetoder ikke imødekomme behovene ved mange lejligheder. For eksempel er det umuligt at behandle små huller med en diameter på snesevis af mikron på hård wolframcarbidlegering og dybe huller med en diameter på hundreder af mikron på hård og skør rød og safir ved konventionelle bearbejdningsmetoder.
Laserstrålens øjeblikkelige effekttæthed er så høj som 108 w / cm2. Materialet kan opvarmes til smeltepunktet eller kogepunktet på kort tid, og de ovennævnte materialer kan perforeres. Sammenlignet med elektronstrålen, elektrolyse, elektrisk gnist og mekanisk boring har laserboringer fordelene ved god kvalitet, høj gentagelsesnøjagtighed, høj universalitet, høj effektivitet, lave omkostninger og bemærkelsesværdige omfattende tekniske og økonomiske fordele. Udenlandske lande har nået et meget højt niveau inden for laserpræcisionsboring.
Et schweizisk firma bruger en solid state-laser til at bore huller i turbineblade på fly. Det kan behandle mikroporer med diametre fra 20 um til 80 um, og forholdet mellem diameter og dybde kan nå 1:80. Laserstrålen kan også bruges til at behandle forskellige slags mikroformede huller på skøre materialer som keramik, såsom blinde huller, firkantede huller osv., Som ikke kan opnås ved almindelig bearbejdning.
Sammenlignet med den traditionelle skæremetode har laserpræcisionsskæring mange fordele. For eksempel kan det skære et snævert snit, der er næsten ingen skæreester, det varmepåvirkede område er lille, skærelyden er lille, og det kan spare 15% - 30% af materialet.
Da laseren næppe kan producere mekanisk impuls og tryk på det materiale, der skæres, er det velegnet til skæring af glas, keramik, halvledere og andre hårde og skøre materialer. Derudover er laserpletten lille, og spalten er smal, så den er især velegnet til al slags præcisionsskæring af små dele. Et schweizisk firma bruger en solid state-laser til præcisionsskæring, og dens dimensionelle nøjagtighed har nået et meget højt niveau.
En typisk anvendelse af laserpræcisionsskæring er at skære SMT-stencil i printkort. Den traditionelle behandlingsmetode for SMT-skabelon er kemisk ætsning. Dens fatale ulempe er, at bearbejdningens grænsestørrelse ikke bør være mindre end pladetykkelsen, og den kemiske ætsningsproces er kompleks, behandlingscyklussen er lang, og det ætsende medium forurener miljøet.
Brug af laserbehandling kan ikke kun overvinde disse mangler, men kan også behandle den færdige skabelon igen, især behandlingsnøjagtigheden og spaltetætheden er naturligvis bedre end den tidligere, og produktionsomkostningerne er også lidt lavere end den tidligere fra det tidlige langt højere end den kemiske ætsning. På grund af det høje tekniske indhold og den høje pris for hele udstyrssættet til laserbehandling kan kun få virksomheder i USA, Japan, Tyskland og andre lande producere hele maskinen.
Den varmepåvirkede zone ved lasersvejsning er meget smal, og svejsningen er lille, især kan den svejse materialer med højt smeltepunkt og forskellige metaller, og det behøver ikke at tilføje materialer. I fremmede lande er solid state YAG-laser blevet brugt til sømsvejsning og punktsvejsning på et højt niveau. Derudover kræver lasersvejsning af den udgående linje i det trykte kredsløb ikke brug af flux og kan reducere det termiske stød og har ingen indvirkning på kredsløbskernen, hvilket sikrer kvaliteten af den integrerede kredsløbskerne.
Efter mere end 20 års indsats inden for laserpræcisionsbearbejdningsteknologi og komplet sæt udstyr, selvom Kina er blevet anvendt til laserplettsvejsning, sømsvejsning, lufttæt svejsning og mærkning af keramisk laserskrift og mikro- og små metaldele, men i laser præcisionsbearbejdningsteknologi, mikroelektronisk kredsløbsskabelon præcisionskæring og ætsningsteknologi, keramik med højteknologisk indhold og bredt anvendelsesmarked Laserpræcisionsbearbejdning af gennemgående hul, blindhul, unormalt hul og rille i forskellige størrelser på porcelæn og printkortet er stadig i forsknings- og udviklingsfasen, og der er ingen tilsvarende industriel prototype.
I de senere år har nogle få store udenlandske virksomheder set det enorme potentielle marked inden for laserpræcisionsindustrien i Kina og er begyndt at oprette filialer i Kina. Imidlertid øger de høje omkostninger ved forarbejdning produkterne, og mange virksomheder afskrækkes stadig.
Udviklingstendens
Laser med høj kvalitet, høj effektivitet, stabilitet, pålidelighed og lave omkostninger er forudsætningen for popularisering og anvendelse af præcisionsbearbejdning. En af udviklingstendenser inden for laserpræcisionsbearbejdning er miniaturisering af bearbejdningssystemet. I de senere år er udviklingen af den diode-pumpede laser meget hurtig. Det har en række fordele, såsom høj konverteringseffektivitet, god stabilitet, god strålekvalitet, lille størrelse og så videre. Det bliver sandsynligvis den vigtigste laser til den næste generation af laserpræcisionsbearbejdning.
Integrationen af bearbejdningssystemet er en anden vigtig tendens inden for laserpræcisionsbearbejdning. Det er en uundgåelig tendens til udvikling af laserpræcisionsbearbejdning at systematisere og perfektionere laserpræcisionsbearbejdningsprocessen af forskellige materialer, udvikle speciel kontrolsoftware med en venlig brugergrænseflade og velegnet til laserpræcisionsbearbejdning og supplere den med en tilsvarende procesdatabase, kombinere kontrol, proces og laser for at realisere integrationen af optisk, mekanisk, elektrisk og materialebehandling.
Selvom der er et stort hul mellem Kina og fremmede lande inden for laserbearbejdningsteknologi og -udstyr, besætter vi laserpræcisionsbehandlingsmarkedet, hvis vi løbende forbedrer laserstrålens kvalitet og behandlingsnøjagtighed på det oprindelige grundlag kombineret med materialeteknologiforskning. meget som muligt, og gradvist trænge ind i laser-mikroprocesseringsfeltet, kan vi fremme den hurtige udvikling af laserbehandlingsteknologi Endelig vil laserpræcisionsbearbejdning danne en stor industri. OgKING' laserer dedikeret til at udvikle og producere laserudstyr på højeste niveau til brugere over hele kloden.