Nanosaniye Lazer, Pikosaniye Lazer, Femtosaniye Lazer, Farkı Anlayabilir misiniz?

yabancı değilizlazer işleme, ancak nanosaniye lazeri, pikosaniye lazeri, femtosaniye lazeri vb. sıklıkla duyabiliyorsunuz, ayırt edebiliyor musunuz?

Önce zaman birimi dönüşümünü bulalım

1 ms (milisaniye)=0,001 saniye =10-3 saniye

1μs (mikrosaniye)=0.000001=10-6 saniye

1ns (nanosaniye)=0.0000000001 saniye =10-9 saniye

1ps (pikosaniye)=0.0000000000001 saniye =10-12 saniye

1fs (femtosaniye)=0.0000000000000001 saniye =10-15 saniye

Zaman birimini hesaplayarak femtosaniye lazerin son derece ultra kısa darbeli bir lazer işlemi olduğunu biliyoruz. Son on yılda ultra kısa darbeli lazer işleme teknolojisi hızlı bir ilerleme kaydetti.

Ⅰ. Ultra kısa darbeli lazerin önemi

Lazerlerin mikro işleme için kullanılmasına yönelik uzun süredir girişimlerde bulunulmaktadır. Bununla birlikte, malzemenin erimesi ve sürekli buharlaşmasının neden olduğu uzun darbe genişliği ve lazerin düşük lazer yoğunluğu nedeniyle, lazer ışını küçük bir noktaya odaklanabilse de, malzeme üzerindeki termal etki hala çok büyüktür ve bu da doğruluğu sınırlamaktadır. işleme. İşleme kalitesi yalnızca termal etkiyi azaltarak geliştirilebilir.

Lazer atım süresi malzemeye pikosaniye mertebesinde uygulandığında işleme etkisi önemli ölçüde değişecektir. Darbe enerjisi keskin bir şekilde arttıkça, yüksek güç yoğunluğu dıştaki elektronları soymak için yeterlidir. Kısa süre nedeniyle, lazer malzeme ile etkileşime girer, iyonlar, enerjiyi çevreleyen malzemeye aktarmadan önce malzemenin yüzeyinden çıkarılır ve çevredeki malzemeye termal etkiler getirmez, bu nedenle buna "soğuk" da denir. işleme". Soğuk işlemenin getirdiği avantajlarla birlikte kısa ve ultra kısa darbeli lazerler endüstriyel üretim uygulamalarına girmiştir.

Ⅱ. Lazer işleme: uzun darbe VS ultra kısa darbe

Ultra kısa darbe işleme enerjisi, küçük bir etki alanına çok hızlı bir şekilde enjekte edilir ve anlık yüksek enerji yoğunluğu birikimi, lazer doğrusal emiliminin, enerji aktarımının ve difüzyonun etkisinden kaçınarak elektron emilimi ve hareketinin modunu değiştirir ve temel olarak Lazer ve madde arasındaki etkileşim mekanizmasını değiştirir.

Ⅲ.Lazer işlemenin geniş uygulaması

Lazer işleme, yüksek güçlü kesme ve kaynaklamayı içerir; Mikro işleme delme, markalama, kesme, tekstüre etme, sıyırma, izolasyon vb. Çeşitli lazer işleme araçlarının ana kullanım alanları şunlardır:

1. Delik açın

Devre kartı tasarımında insanlar daha iyi termal iletkenlik elde etmek için geleneksel plastik alt tabakalar yerine seramik alt tabakalar kullanmaya başladı. Elektronik bileşenleri bağlamak için genellikle kartta yüzbinlerce küçük delik açmak gerekir. Bu nedenle, delme işlemi sırasında alt tabakanın stabilitesinin ısı girişinden etkilenmemesini sağlamak önemlidir ve pikosaniye lazer bu uygulama için ideal bir araçtır.

Pikosaniye lazer, darbeli delme yoluyla deliğin işlenmesini tamamlayabilir ve deliğin tek biçimli olmasını sağlayabilir. Pikosaniye lazerler, devre kartlarının yanı sıra plastik filmler, yarı iletkenler, metal filmler ve safir gibi malzemeler üzerinde de yüksek kaliteli delme işlemi gerçekleştirebilir.

100μm paslanmaz çelik sac, delinmiş, 3,3ns vs 200fs, 10,000 darbe, ablasyon eşiğine yakın:

2. Çizgi çizin ve kesin

Lazer darbelerinin tarama şeklinde üst üste bindirilmesiyle çizgiler oluşturulabilir. Çizginin derinliği malzemenin kalınlığının 1/6'sına ulaşana kadar seramiğin derinliklerine nüfuz etmek genellikle çok fazla tarama gerektirir. Bireysel modüller daha sonra bu çentikler boyunca seramik alt tabakadan ayrılır. Bu ayırma yöntemine işaretleme denir.

Başka bir ayırma yöntemi, ablasyon kesimi olarak da bilinen ultra kısa darbeli lazer ablasyon kesiminin kullanılmasıdır. Lazer malzemeyi aşındırır ve kesilene kadar uzaklaştırır. Bu tekniğin avantajı, işlenmiş deliklerin şekli ve boyutunda daha fazla esneklik olmasıdır. Tüm işlem adımları pikosaniye lazer ile tamamlanabilmektedir.

Pikosaniye lazer ve nanosaniye lazerin polikarbonat malzemelerin markalanmasında farklı etkileri.

3. Hat ablasyonu (kaplamanın kaldırılması)

Genellikle mikro işleme olarak görülen diğer bir uygulama, kaplamaların temel malzemeye zarar vermeden veya hafifçe zarar vermeden hassas bir şekilde çıkarılmasıdır. Ablasyon, birkaç mikrometre genişliğinde bir çizgi veya birkaç santimetrekarelik geniş bir alanın çıkarılması şeklinde olabilir.

Kaplamanın kalınlığı genellikle ablasyon genişliğinden çok daha az olduğundan ısı yan taraftan iletilemez. Bu nedenle nanosaniye genişliğindeki lazer darbeleri kullanılabilir.

Yüksek ortalama güçlü lazer, kare veya dikdörtgen iletken fiber ve düz üst ışık yoğunluğu dağılımının birleşimi olan bu teknolojiler, lazer yüzey ablasyonunun endüstriyel alanlarda kullanılabilmesini sağlar. Örneğin TrumPF TruMicro 7060 lazer, ince film güneş pilinin camı üzerindeki kaplamayı kaldırmak için kullanılıyor. Aynı lazer, otomotiv endüstrisinde daha sonraki kaynak işlemlerine hazırlık amacıyla korozyon önleyici kaplamaları çıkarmak için de kullanılabilir.

4. Yüzey yapısı

Yapılanma, malzeme yüzeyinin fiziksel özelliklerini değiştirebilir. Lotus etkisine göre hidrofobik yüzey yapıları suyun yüzeyden uzağa akmasını sağlar. Bu özellik, ultra kısa darbeli lazerler ile yüzeyde mikron altı yapılar oluşturularak elde edilebilmekte ve oluşturulacak yapılar, lazer parametreleri değiştirilerek hassas bir şekilde kontrol edilebilmektedir.

Hidrofilik yüzeyler gibi zıt etkiler de elde edilebilir ve mikro işleme daha büyük boyutlu yapılar da oluşturabilir. Bu işlemler, motorlardaki yakıt depolarında aşınmayı azaltan mikro yapılar oluşturmak veya plastikle kaynak yapmak için metal yüzeyleri yapılandırmak için kullanılabilir.

5. Gravür kalıplama

Heykeltraşlık, malzemeleri aşındırarak üç boyutlu şekillerin yaratılmasıdır. Ablasyonun boyutu, geleneksel olarak mikro işleme olarak adlandırılan yöntemin kapsamını aşsa da, gereken hassasiyet, lazer uygulamalarının bu kategorisinde sınıflandırılmasını sağlar. Pikosaniye lazerler, freze makinelerinde çok kristalli elmas takım kenarlarını işlemek için kullanılabilir.

Lazer, freze bıçağı yapımında kullanılabilen son derece sert malzemeler olan çok kristalli elmasların işlenmesi için ideal bir araçtır. Freze bıçağının talaş oluklarını ve dişlerini işlemek için gravür kalıplama teknolojisinin kullanılması, bu durumda lazerin temassız ve yüksek işleme doğruluğunun avantajlarıdır.

Mikro işlemenin çok geniş bir uygulama alanı vardır ve giderek daha fazla günlük ihtiyaçlar lazer mikro işleme aracılığıyla görüş alanımıza girmektedir.

Lazer işleme, daha az takip süreci, iyi kontrol edilebilirlik, kolay entegrasyon, yüksek işleme verimliliği, düşük malzeme kaybı, düşük çevre kirliliği ve diğer önemli avantajlara sahip temassız bir işlemdir ve otomotiv, elektronik, elektrikli ev aletlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. , havacılık, metalurji ve makine imalat endüstrileri. Ürün kalitesinin, işgücü verimliliğinin, otomasyonun iyileştirilmesinde ve malzeme tüketiminin azaltılmasında giderek daha önemli bir rol oynamaktadır.

İletişim bilgileri:

Herhangi bir fikriniz varsa bizimle konuşmaktan çekinmeyin. Müşterilerimiz nerede olursa olsun ve gereksinimlerimiz ne olursa olsun, müşterilerimize yüksek kalite, düşük fiyat ve en iyi hizmeti sunma hedefimizin takipçisi olacağız.