Nanosekundes lāzers, pikosekundes lāzers, femtosekundes lāzers, vai varat pateikt atšķirību?

Mums nav svešslāzera apstrāde, bet jūs bieži varat dzirdēt nanosekundes lāzeru, pikosekundu lāzeru, femtosekundu lāzeru utt., vai varat to atšķirt?

Vispirms izdomāsim laika vienības pārveidi

1 ms (milisekundes)=0,001 sekundes =10-3 sekundes

1 μs (mikrosekunde)=0.000001=10-6 sekundes

1ns (nanosekunde)=0,0000000001 sekundes =10-9 sekundes

1ps (pikosekunde)=0.0000000000001 sekundes =10-12 sekundes

1fs (femtosekunde)=0.000000000000001 sekundes =10-15 sekundes

Noskaidrojot laika vienību, mēs zinām, ka femtosekundes lāzers ir ārkārtīgi īsa impulsa lāzera apstrāde. Pēdējo desmit gadu laikā īpaši īsu impulsu lāzera apstrādes tehnoloģija ir guvusi strauju progresu.

Ⅰ. Īpaši īsa impulsa lāzera nozīme

Jau sen ir bijuši mēģinājumi izmantot lāzerus mikroapstrādei. Tomēr, ņemot vērā lāzera garo impulsa platumu un zemo lāzera intensitāti, ko izraisa materiāla kušana un nepārtraukta iztvaikošana, lai gan lāzera staru var fokusēt nelielā vietā, termiskā ietekme uz materiālu joprojām ir ļoti liela, ierobežojot precizitāti. no apstrādes. Tikai samazinot termisko efektu, var uzlabot apstrādes kvalitāti.

Ja materiālam tiek piemērots lāzera impulsa laiks pikosekundu secībā, apstrādes efekts ievērojami mainīsies. Strauji pieaugot impulsa enerģijai, ar lielo jaudas blīvumu pietiek, lai atdalītu ārējos elektronus. Īsā laika dēļ lāzers mijiedarbojas ar materiālu, joni tiek ablēti no materiāla virsmas pirms enerģijas pārnešanas uz apkārtējo materiālu un neradīs termisko efektu apkārtējam materiālam, tāpēc to sauc arī par "aukstu". apstrāde". Pateicoties aukstās apstrādes priekšrocībām, īsu un īpaši īsu impulsu lāzeri ir nonākuši rūpnieciskās ražošanas lietojumos.

Ⅱ. Lāzera apstrāde: garš impulss VS īpaši īss impulss

Īpaši īsa impulsa apstrādes enerģija tiek ievadīta ļoti ātri nelielā darbības zonā, un momentānā augsta enerģijas blīvuma nogulsnēšanās maina elektronu absorbcijas un kustības veidu, izvairoties no lāzera lineārās absorbcijas, enerģijas pārneses un difūzijas ietekmes, un būtībā. maina lāzera un vielas mijiedarbības mehānismu.

Ⅲ. Plašs lāzera apstrādes pielietojums

Lāzera apstrāde ietver lielas jaudas griešanu un metināšanu; Mikroapstrādes urbšana, marķēšana, griešana, teksturēšana, noņemšana, izolācija utt., Dažādu lāzera apstrādes līdzekļu galvenie lietojumi ir:

1. Urbt caurumus

Shēmas plates projektēšanā cilvēki sāka izmantot keramikas substrātus, nevis parastos plastmasas pamatnes, lai panāktu labāku siltumvadītspēju. Lai savienotu elektroniskos komponentus, plāksnē parasti ir jāizurbj līdz pat simtiem tūkstošu mazu caurumu. Tāpēc ir svarīgi nodrošināt, lai pamatnes stabilitāti neietekmētu siltuma padeve urbšanas procesā, un pikosekundes lāzers ir ideāls instruments šim pielietojumam.

Pikosekundes lāzers var pabeigt urbuma apstrādi ar triecienurbšanu un nodrošināt cauruma viendabīgumu. Papildus shēmas platēm Picosecond lāzeri var arī veikt augstas kvalitātes urbšanu tādos materiālos kā plastmasas plēves, pusvadītāji, metāla plēves un safīri.

100 μm nerūsējošā tērauda loksne, urbta, 3,3 ns pret 200 fs, 10,000 impulsi, tuvu ablācijas slieksnim:

2. Līnija un griezums

Līnijas var veidot, pārklājot lāzera impulsus skenēšanas veidā. Parasti ir nepieciešams daudz skenēšanas, lai dziļi iekļūtu keramikā, līdz līnijas dziļums sasniedz 1/6 no materiāla biezuma. Pēc tam atsevišķie moduļi tiek atdalīti no keramikas pamatnes pa šiem iegriezumiem. Šo atdalīšanas metodi sauc par marķēšanu.

Vēl viena atdalīšanas metode ir izmantot ultraīsu impulsu lāzera ablācijas griešanu, kas pazīstama arī kā ablācijas griešana. Lāzers noņem materiālu, noņemot to, līdz tas tiek izgriezts. Šīs tehnikas priekšrocība ir lielāka elastība attiecībā uz apstrādāto caurumu formu un izmēru. Visas procesa darbības var pabeigt ar pikosekundes lāzeru.

Pikosekundes lāzera un nanosekundes lāzera dažādā ietekme uz polikarbonāta materiālu marķēšanu.

3. Līnijas ablācija (pārklājuma noņemšana)

Vēl viens pielietojums, ko bieži uzskata par mikroapstrādi, ir precīza pārklājumu noņemšana, nesabojājot vai nedaudz nesabojājot pamatmateriālu. Ablācija var būt vai nu dažus mikrometrus plata līnija, vai arī liels noņemšanas laukums dažus kvadrātcentimetrus.

Tā kā pārklājuma biezums parasti ir daudz mazāks par ablācijas platumu, siltumu nevar vadīt no sāniem. Tāpēc var izmantot nanosekundes platuma lāzera impulsus.

Lielas vidējās jaudas lāzera, kvadrātveida vai taisnstūrveida vadīšanas šķiedras un plakana augšējās gaismas intensitātes sadalījuma kombinācija, šīs tehnoloģijas padara lāzera virsmas ablāciju var izmantot rūpniecības jomās. Piemēram, lāzeru TrumPF TruMicro 7060 izmanto, lai noņemtu pārklājumu no plānas plēves saules baterijas stikla. To pašu lāzeru var izmantot arī automobiļu rūpniecībā, lai noņemtu pretkorozijas pārklājumus, gatavojoties turpmākajai metināšanai.

4. Virsmas struktūra

Strukturēšana var mainīt materiāla virsmas fizikālās īpašības. Saskaņā ar lotosa efektu hidrofobās virsmas struktūras ļauj ūdenim aizplūst no virsmas. Šo īpašību var panākt, veidojot uz virsmas submikronu struktūras ar ultraīso impulsu lāzeriem, un veidojamās struktūras var precīzi vadīt, mainot lāzera parametrus.

Var panākt arī pretējus efektus, piemēram, hidrofilas virsmas, un mikroapstrāde var radīt arī lielāka izmēra struktūras. Šos procesus var izmantot dzinēju degvielas tvertnēs, lai izveidotu mikrostruktūras, kas samazina nodilumu, vai strukturētu metāla virsmas, lai panāktu metināšanu ar plastmasu.

5. Gravēšanas molding

Tēlniecība ir trīsdimensiju formu veidošana, ablējot materiālus. Lai gan ablācijas izmērs var pārsniegt to, ko tradicionāli dēvē par mikroapstrādi, nepieciešamā precizitāte padara to klasificētu šajā lāzera lietojumu kategorijā. Pikosekundes lāzerus var izmantot polikristālisko dimanta instrumentu malu apstrādei frēzmašīnās.

Lāzers ir ideāls instruments polikristālisko dimantu apstrādei, kas ir īpaši cieti materiāli, no kuriem var izgatavot frēzes asmeņus. Gravēšanas formēšanas tehnoloģijas izmantošana, lai apstrādātu frēzes skaidu rievas un zobus, šajā gadījumā lāzera bezkontakta un augstas apstrādes precizitātes priekšrocības.

Mikroapstrādei ir ļoti plaša pielietojuma perspektīva, un ar lāzera mikroapstrādi mūsu redzeslaukā nonāk arvien vairāk ikdienas nepieciešamības.

Lāzera apstrāde ir bezkontakta apstrāde ar mazāku pēcpārbaudes procesu, labu vadāmību, vieglu integrāciju, augstu apstrādes efektivitāti, zemu materiālu zudumu, zemu vides piesārņojumu un citām būtiskām priekšrocībām, ir plaši izmantota automobiļu rūpniecībā, elektronikā, elektroierīcēs. , aviācijas, metalurģijas un mašīnu ražošanas nozarēs. Tam ir arvien lielāka nozīme produktu kvalitātes uzlabošanā, darba ražīgumā, automatizācijā un materiālu patēriņa samazināšanā.

Kontaktinformācija:

Ja jums ir kādas idejas, droši sazinieties ar mums. Neatkarīgi no tā, kur atrodas mūsu klienti un kādas ir mūsu prasības, mēs ievērosim savu mērķi nodrošināt saviem klientiem augstu kvalitāti, zemas cenas un vislabāko servisu.