Làser de nanosegons, làser de picosegons, làser de femtosegons, pots notar la diferència?

No ens desconeixemprocessament làser, però sovint podeu escoltar làser de nanosegons, làser de picosegons, làser de femtosegons, etc., ho podeu distingir?

Primer esbrineu la conversió d'unitats de temps

1 ms (mil·lisegons)=0,001 segons =10-3 segons

1 μs (microsegon)=0.000001=10-6 segons

1ns (nanosegon)=0,0000000001 segons =10-9 segons

1ps (picosegon)=0,0000000000001 segons =10-12 segons

1fs (femtosegon)=0,000000000000001 segons =10-15 segons

En esbrinar la unitat de temps, sabem que el làser femtosegon és un processament làser de pols extremadament curt. En els últims deu anys, la tecnologia de processament làser de pols ultra curt ha avançat ràpidament.

Ⅰ. La importància del làser de pols ultra curt

Fa temps que s'intenta utilitzar làsers per a la micromecanització. Tanmateix, a causa de l'amplada del pols llarg i la baixa intensitat del làser causada per la fusió del material i l'evaporació contínua, tot i que el feix làser es pot enfocar en un punt petit, l'impacte tèrmic sobre el material encara és molt gran, limitant la precisió. de processament. Només reduint l'efecte tèrmic es pot millorar la qualitat del processament.

Quan el temps de pols làser s'aplica al material en l'ordre de picosegons, l'efecte de processament canviarà significativament. A mesura que l'energia del pols augmenta bruscament, l'alta densitat de potència és suficient per eliminar els electrons exteriors. A causa del poc temps, el làser interacciona amb el material, els ions s'eliminen de la superfície del material abans de transferir l'energia al material circumdant i no produirà efectes tèrmics al material circumdant, per la qual cosa també s'anomena "fred". processament". Amb els avantatges que aporta el processament en fred, els làsers de pols curts i ultra curts han entrat en aplicacions de producció industrial.

Ⅱ. Processament làser: pols llarg VS pols ultra curt

L'energia de processament de pols ultra-curt s'injecta molt ràpidament en una petita àrea d'acció, i la deposició instantània d'alta densitat d'energia canvia el mode d'absorció i moviment d'electrons, evitant la influència de l'absorció lineal làser, la transferència d'energia i la difusió, i fonamentalment. canvia el mecanisme d'interacció entre el làser i la matèria.

Ⅲ.L'àmplia aplicació del processament làser

El processament làser inclou tall i soldadura d'alta potència; Perforació, marcatge, tall, texturat, decapat, aïllament, etc. de micromecanitzat, els principals usos de diversos mitjans de processament làser són:

1. Perforar forats

En el disseny de plaques de circuit, la gent va començar a utilitzar substrats ceràmics en lloc de substrats de plàstic convencionals per aconseguir una millor conductivitat tèrmica. Per connectar components electrònics, generalment és necessari perforar fins a centenars de milers de petits forats a la placa. Per tant, és important assegurar-se que l'estabilitat del substrat no es vegi afectada per l'entrada de calor durant el procés de perforació, i el làser de picosegons és l'eina ideal per a aquesta aplicació.

El làser de picosegons pot completar el mecanitzat del forat mitjançant la perforació de percussió i garantir la uniformitat del forat. A més de les plaques de circuit, els làsers de picosegons també poden dur a terme perforacions d'alta qualitat en materials com ara pel·lícules de plàstic, semiconductors, pel·lícules metàl·liques i safirs.

Xapa d'acer inoxidable de 100 μm, perforada, 3,3 ns vs 200 fs, 10,000 polsos, prop del llindar d'ablació:

2. Alinear i tallar

Les línies es poden formar superposant polsos làser d'una manera d'escaneig. Normalment es necessita molta exploració per penetrar profundament a la ceràmica fins que la profunditat de la línia arriba a 1/6 del gruix del material. A continuació, els mòduls individuals es separen del substrat ceràmic al llarg d'aquestes osques. Aquest mètode de separació s'anomena marcatge.

Un altre mètode de separació és utilitzar el tall d'ablació per làser de pols ultra curt, també conegut com a tall d'ablació. El làser elimina el material, eliminant-lo fins que es talla. L'avantatge d'aquesta tècnica és que hi ha una major flexibilitat en la forma i mida dels forats mecanitzats. Tots els passos del procés es poden completar amb un làser de picosegons.

Diferents efectes del làser de picosegons i del làser de nanosegons en el marcatge de materials de policarbonat.

3. Ablació de línia (eliminació del recobriment)

Una altra aplicació sovint vista com a micromecanitzat és l'eliminació precisa de recobriments sense danyar o danyar lleugerament el material base. L'ablació pot ser una línia d'uns pocs micròmetres d'amplada o una gran àrea d'eliminació d'uns quants centímetres quadrats.

Com que el gruix del recobriment sol ser molt inferior a l'amplada de l'ablació, la calor no es pot conduir al costat. Per tant, es poden utilitzar polsos làser d'amplada de nanosegons.

La combinació de làser d'alta potència mitjana, fibra de conducció quadrada o rectangular i distribució de la intensitat de la llum superior plana, aquestes tecnologies fan que l'ablació de superfície làser es pugui utilitzar en camps industrials. Per exemple, el làser TrumPF TruMicro 7060 s'utilitza per eliminar el recobriment del vidre d'una cèl·lula solar de pel·lícula fina. El mateix làser també es pot utilitzar a la indústria de l'automòbil per eliminar recobriments anticorrosius en preparació per a la posterior soldadura.

4. Estructura superficial

L'estructuració pot canviar les propietats físiques de la superfície del material. Segons l'efecte lotus, les estructures superficials hidrofòbiques permeten que l'aigua flueixi lluny de la superfície. Aquesta propietat es pot aconseguir creant estructures submicròniques a la superfície amb làsers de pols ultracurt, i les estructures a crear es poden controlar amb precisió canviant els paràmetres del làser.

També es poden aconseguir efectes oposats, com ara superfícies hidròfiles, i el micromecanitzat també pot crear estructures de mida més gran. Aquests processos es poden utilitzar en dipòsits de combustible dels motors per crear microestructures que redueixen el desgast, o per estructurar superfícies metàl·liques per aconseguir soldadures amb plàstics.

5. Emmotllament de gravat

L'escultura és la creació de formes tridimensionals mitjançant l'ablació de materials. Tot i que la mida de l'ablació pot superar l'abast del que tradicionalment s'anomena micromecanitzat, la precisió requerida la fa classificar en aquesta categoria d'aplicacions làser. Els làsers de picosegons es poden utilitzar per processar les vores d'eines de diamant policristalí a les fresadores.

El làser és l'eina ideal per processar diamants policristalins, que són materials extremadament durs que es poden utilitzar per fer fulles de freses. L'ús de la tecnologia d'emmotllament de gravat per processar les ranures d'encenall i les dents de la fresa, en aquest cas, els avantatges del làser sense contacte i una alta precisió de mecanitzat.

El micromecanitzat té una perspectiva d'aplicació molt àmplia, i cada cop més necessitats diàries estan entrant al nostre camp de visió a través del micromecanitzat làser.

El processament làser és un processament sense contacte, amb menys procés de seguiment, bona controlabilitat, fàcil integració, alta eficiència de processament, baixa pèrdua de material, baixa contaminació ambiental i altres avantatges significatius, s'ha utilitzat àmpliament en automoció, electrònica, aparells elèctrics. , l'aviació, la metal·lúrgia i les indústries de fabricació de maquinària. Té un paper cada cop més important en la millora de la qualitat del producte, la productivitat laboral, l'automatització i la reducció del consum de materials.

Informació de contacte:

Si teniu alguna idea, no dubteu a parlar amb nosaltres. Independentment d'on siguin els nostres clients i quins siguin els nostres requisits, seguirem el nostre objectiu d'oferir als nostres clients alta qualitat, preus baixos i el millor servei.