ΤεχνικόςIπαραγωγή
Η επεξεργασία λέιζερ είναι η πιο προηγμένη τεχνολογία επεξεργασίας, η οποία χρησιμοποιεί κυρίως λέιζερ υψηλής απόδοσης για να χαράξει και να κόψει υλικά. Ο κύριος εξοπλισμός περιλαμβάνει υπολογιστή και μηχανή κοπής λέιζερ (χαρακτική). Η διαδικασία χρήσης κοπής και χάραξης με λέιζερ είναι πολύ απλή, όπως ακριβώς με τη χρήση υπολογιστή και εκτυπωτή για εκτύπωση σε χαρτί και με τη χρήση μιας ποικιλίας λογισμικού επεξεργασίας γραφικών (CAD, κυκλώματος κυκλώματος, CorelDRAW κ.λπ.) για γραφικό σχεδιασμό Μετά από αυτό, τα γραφικά μεταφέρονται στη μηχανή κοπής λέιζερ (σκάλισμα), η οποία μπορεί εύκολα να κόψει (να χαράξει) τα γραφικά στην επιφάνεια οποιουδήποτε υλικού και να κόψει τις άκρες σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού.
Από την εφεύρεση του λέιζερ ρουμπίνι στα Bell Laboratories το 1960, το λέιζερ εφαρμόστηκε σταδιακά σε οπτικοακουστικό εξοπλισμό, εύρος, ιατρικό εξοπλισμό, επεξεργασία και άλλους τομείς.
Στον τομέα της επεξεργασίας λέιζερ, αν και η τιμή του πομπού λέιζερ είναι πολύ ακριβή (εκατοντάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια), αλλά επειδή η επεξεργασία λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα που η παραδοσιακή επεξεργασία δεν μπορεί να ταιριάξει, η επεξεργασία λέιζερ αντιστοιχεί σε περισσότερο από το 50% της επεξεργασίας βιομηχανία στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ιταλία, τη Γερμανία και άλλες χώρες.
Η δέσμη λέιζερ μπορεί να εστιαστεί σε πολύ μικρό μέγεθος, οπότε είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για μηχανική κατεργασία ακριβείας. Σύμφωνα με το μέγεθος των επεξεργασμένων υλικών και τις απαιτήσεις ακρίβειας της επεξεργασίας, η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ χωρίζεται σε τρία επίπεδα:
(1) Η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ υλικών μεγάλης κλίμακας, με πυκνές πλάκες (αρκετά χιλιοστά έως δεκάδες χιλιοστά) ως κύριο αντικείμενο, η ακρίβεια επεξεργασίας του είναι γενικά σε επίπεδο χιλιοστόμετρου ή υπομετρικού.
(2) Η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ ακριβείας λαμβάνει τη λεπτή πλάκα (0,1-1,0 mm) ως το κύριο αντικείμενο επεξεργασίας και η ακρίβεια επεξεργασίας της είναι γενικά δέκα μικρά.
(3)Τεχνολογία μικροαποδόμησης λέιζερ, με στόχο όλα τα είδη λεπτών υμενίων με πάχος μικρότερο από 100 μm ως κύριο αντικείμενο επεξεργασίας, η ακρίβεια επεξεργασίας του είναι γενικά μικρότερη από 10 μm ή ακόμη και υπο μm.
Στη μηχανική βιομηχανία, η ακρίβεια αναφέρεται συνήθως στη μικρή τραχύτητα της επιφάνειας και στο μικρό εύρος διαφόρων ανοχών (συμπεριλαμβανομένης της θέσης, του σχήματος, του μεγέθους κ.λπ.). Το&«ακριβές GG»; εδώ αναφέρεται στο μικρό κενό στην περιοχή επεξεργασίας, δηλαδή, το όριο μεγέθους που μπορεί να επιτευχθεί με την επεξεργασία είναι μικρό.
Στους παραπάνω τρεις τύπους επεξεργασίας λέιζερ, η τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ εξαρτημάτων μεγάλης κλίμακας έχει γίνει ολοένα και πιο ώριμη και ο βαθμός εκβιομηχάνισης ήταν πολύ υψηλός. Η τεχνολογία μικροεπεξεργασίας λέιζερ όπως η ρύθμιση λέιζερ, η χάραξη ακριβείας λέιζερ, η τεχνολογία άμεσης γραφής λέιζερ έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανία.
Η κατεργασία ακριβείας με λέιζερ έχει τα ακόλουθα αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά:
(1) Ευρεία γκάμα: η κατεργασία ακριβείας με λέιζερ έχει ένα ευρύ φάσμα αντικειμένων, συμπεριλαμβανομένων σχεδόν όλων των μεταλλικών και μη μεταλλικών υλικών. κατάλληλο για πυροσυσσωμάτωση, διάτρηση, σήμανση, κοπή, συγκόλληση, επιφανειακή τροποποίηση και απόθεση χημικών ατμών υλικών.
Η ηλεκτροχημική κατεργασία μπορεί να επεξεργαστεί μόνο αγώγιμα υλικά, η φωτοχημική κατεργασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για διαβρωτικά υλικά, η κατεργασία πλάσματος είναι δύσκολη για την επεξεργασία ορισμένων υλικών με υψηλό σημείο τήξης.
(2) Ακριβής και σχολαστική: η δέσμη λέιζερ μπορεί να εστιαστεί σε πολύ μικρό μέγεθος, επομένως είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για μηχανική κατεργασία ακριβείας. Σε γενικές γραμμές, η κατεργασία ακριβείας με λέιζερ είναι ανώτερη από άλλες παραδοσιακές μεθόδους κατεργασίας λόγω των λίγων παραγόντων που επηρεάζουν και της υψηλής ακρίβειας κατεργασίας.
(3)Υψηλή ταχύτητα και υψηλή ταχύτητα: από την οπτική γωνία του κύκλου κατεργασίας, το ηλεκτρόδιο εργαλείου EDM απαιτεί υψηλή ακρίβεια, μεγάλη απώλεια και μακρύ κύκλο κατεργασίας. Η ηλεκτροχημική κατεργασία κοιλότητας και επιφανειακής φόρτισης καθόδου επιφανείας είναι μεγάλος και ο κύκλος κατασκευής είναι μεγάλος. Η διαδικασία φωτοχημικής κατεργασίας είναι περίπλοκη. Η λειτουργία μηχανικής ακρίβειας με λέιζερ είναι απλή και το πλάτος της σχισμής είναι εύκολο να ελεγχθεί, το οποίο μπορεί να εξάγεται αμέσως σύμφωνα με το σχέδιο του υπολογιστή Η χάραξη, η κοπή και η επεξεργασία υψηλής ταχύτητας είναι γρήγορες και ο κύκλος επεξεργασίας είναι μικρότερος από άλλες μεθόδους.
(4) Ασφαλής και αξιόπιστη: η κατεργασία ακριβείας με λέιζερ ανήκει σε μηχανική κατεργασία χωρίς επαφή, η οποία δεν θα προκαλέσει μηχανική εξώθηση ή μηχανική πίεση σε υλικά. Σε σύγκριση με το EDM και την κατεργασία τόξου πλάσματος, η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα και η παραμόρφωση είναι πολύ μικρές, οπότε μπορεί να επεξεργαστεί πολύ μικρά μέρη.
(3)Χαμηλό κόστος: δεν περιορίζεται από τον αριθμό επεξεργασίας, για υπηρεσίες μικρής παρτίδας, η επεξεργασία λέιζερ είναι φθηνότερη. Για την επεξεργασία μεγάλων προϊόντων, το κόστος κατασκευής καλουπιών μεγάλων προϊόντων είναι πολύ υψηλό, η επεξεργασία λέιζερ δεν χρειάζεται κατασκευή καλουπιού και η επεξεργασία λέιζερ μπορεί να αποφύγει εντελώς την κατάρρευση υλικού κατά τη διάτρηση και τη διάτμηση, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος παραγωγής επιχειρήσεις και βελτιώνουν την ποιότητα των προϊόντων.
(6) Η ραφή κοπής είναι μικρή: η ραφή κοπής με κοπή με λέιζερ είναι γενικά 0,1-0,2 mm.
(7) Ομαλή επιφάνεια κοπής: η επιφάνεια κοπής με λέιζερ δεν έχει γλουτούς
(8) Μικρή θερμική παραμόρφωση: η ραφή κοπής με λέιζερ της επεξεργασίας με λέιζερ είναι λεπτή, γρήγορη και συμπυκνωμένη με ενέργεια, έτσι η θερμότητα που μεταφέρεται στο προς κοπή υλικό είναι μικρή, με αποτέλεσμα πολύ μικρή παραμόρφωση του υλικού.
(9) Εξοικονόμηση υλικού: η επεξεργασία λέιζερ με προγραμματισμό υπολογιστών, μπορεί να είναι διαφορετικά σχήματα προϊόντων για ένθεση υλικών, μεγιστοποίηση της χρήσης υλικών, μείωση πολύ του κόστους των εταιρικών υλικών.
(10)Είναι πολύ κατάλληλο για την ανάπτυξη νέων προϊόντων: μόλις σχηματιστούν τα σχέδια προϊόντων, η επεξεργασία λέιζερ μπορεί να πραγματοποιηθεί αμέσως και μπορείτε να λάβετε τα νέα προϊόντα στο συντομότερο χρονικό διάστημα.
Σε γενικές γραμμές, η τεχνολογία κατεργασίας ακριβείας με λέιζερ έχει πολλά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών μεθόδων κατεργασίας και η προοπτική εφαρμογής της είναι πολύ ευρεία.
Γενικά, τα λέιζερ που χρησιμοποιούνται για μηχανική επεξεργασία ακριβείας είναι: λέιζερ CO2, λέιζερ YAG, λέιζερ ατμών χαλκού, λέιζερ excimer και λέιζερ CO.
Μεταξύ αυτών, το λέιζερ υψηλής ισχύος CO2 και το λέιζερ YAG υψηλής ισχύος χρησιμοποιούνται ευρέως στην τεχνολογία επεξεργασίας λέιζερ μεγάλης κλίμακας. λέιζερ ατμών χαλκού και λέιζερ excimer χρησιμοποιούνται ευρέως στην τεχνολογία μικροεπεξεργασίας λέιζερ. Το λέιζερ μέσης και χαμηλής ισχύος YAG χρησιμοποιείται γενικά στην επεξεργασία ακριβείας.
ΚοινόςAεφαρμογές
(1) Διάτρηση ακριβείας με λέιζερ
Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, οι παραδοσιακές μέθοδοι γεώτρησης δεν μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες σε πολλές περιπτώσεις. Για παράδειγμα, είναι αδύνατη η επεξεργασία μικρών οπών με διάμετρο δεκάδων μικρών σε κράμα καρβιδίου σκληρού βολφραμίου, και βαθιές οπές με διάμετρο εκατοντάδων μικρών σε σκληρό και εύθραυστο κόκκινο και ζαφείρι με συμβατικές μεθόδους κατεργασίας.
Η στιγμιαία πυκνότητα ισχύος της δέσμης λέιζερ είναι τόσο υψηλή όσο 108 w / cm2. Το υλικό μπορεί να θερμανθεί στο σημείο τήξης ή στο σημείο βρασμού σε σύντομο χρονικό διάστημα, και τα παραπάνω υλικά μπορούν να διατρηθούν. Σε σύγκριση με τη δέσμη ηλεκτρονίων, την ηλεκτρόλυση, τον ηλεκτρικό σπινθήρα και τη μηχανική διάτρηση, η διάτρηση με λέιζερ έχει τα πλεονεκτήματα καλής ποιότητας, υψηλή ακρίβεια επανάληψης, υψηλή καθολικότητα, υψηλή απόδοση, χαμηλό κόστος και αξιοσημείωτα ολοκληρωμένα τεχνικά και οικονομικά οφέλη. Οι ξένες χώρες έχουν φτάσει σε πολύ υψηλό επίπεδο στη διάτρηση ακριβείας με λέιζερ.
Μια ελβετική εταιρεία χρησιμοποιεί λέιζερ στερεάς κατάστασης για να ανοίξει τρύπες στις λεπίδες στροβίλων αεροσκαφών. Μπορεί να επεξεργαστεί μικροπόρους με διαμέτρους που κυμαίνονται από 20 μm έως 80 μm και η αναλογία διαμέτρου προς βάθος μπορεί να φτάσει το 1:80. Η δέσμη λέιζερ μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία διαφόρων ειδών οπών μικρο-σχήματος σε εύθραυστα υλικά όπως κεραμικά, όπως τυφλές οπές, τετράγωνες οπές κ.λπ., τα οποία δεν μπορούν να επιτευχθούν με συνηθισμένη κατεργασία.
Σε σύγκριση με την παραδοσιακή μέθοδο κοπής, η ακρίβεια κοπής λέιζερ έχει πολλά πλεονεκτήματα. Για παράδειγμα, μπορεί να κόψει μια στενή τομή, σχεδόν δεν υπάρχει υπόλειμμα κοπής, η περιοχή που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι μικρή, ο θόρυβος κοπής είναι μικρός και μπορεί να εξοικονομήσει 15% - 30% του υλικού.
Επειδή το λέιζερ δύσκολα μπορεί να παράγει μηχανική ώθηση και πίεση στο υλικό που κόβεται, είναι κατάλληλο για κοπή γυαλιού, κεραμικών, ημιαγωγών και άλλων σκληρών και εύθραυστων υλικών. Επιπλέον, το σημείο λέιζερ είναι μικρό και η σχισμή είναι στενή, οπότε είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για όλα τα είδη κοπής ακριβείας μικρών μερών. Μια ελβετική εταιρεία χρησιμοποιεί λέιζερ στερεάς κατάστασης για κοπή ακριβείας και η ακρίβεια διαστάσεων έχει φτάσει σε πολύ υψηλό επίπεδο.
Μια τυπική εφαρμογή κοπής ακριβείας με λέιζερ είναι η κοπή του μεμβράνης SMT σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Η παραδοσιακή μέθοδος επεξεργασίας του προτύπου SMT είναι η χημική χάραξη. Το θανατηφόρο μειονέκτημά του είναι ότι το οριακό μέγεθος της επεξεργασίας δεν πρέπει να είναι μικρότερο από το πάχος της πλάκας και η διαδικασία χημικής χάραξης είναι πολύπλοκη, ο κύκλος επεξεργασίας είναι μακρύς και το διαβρωτικό μέσο μολύνει το περιβάλλον.
Χρησιμοποιώντας την επεξεργασία λέιζερ, όχι μόνο μπορεί να ξεπεραστούν αυτά τα μειονεκτήματα, αλλά και να επανεπεξεργαστεί το τελικό πρότυπο, ειδικά η ακρίβεια επεξεργασίας και η πυκνότητα διακένου είναι προφανώς καλύτερη από την προηγούμενη, και το κόστος παραγωγής είναι επίσης ελαφρώς χαμηλότερο από το πρώτο από τις αρχές πολύ υψηλότερο από η χημική χάραξη. Ωστόσο, λόγω του υψηλού τεχνικού περιεχομένου και της υψηλής τιμής ολόκληρου του συνόλου εξοπλισμού για την επεξεργασία λέιζερ, μόνο λίγες εταιρείες στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ιαπωνία, τη Γερμανία και άλλες χώρες μπορούν να παράγουν ολόκληρο το μηχάνημα.
(3) Συγκόλληση ακριβείας με λέιζερ
Η ζώνη συγκόλλησης με λέιζερ που επηρεάζεται από τη θερμότητα είναι πολύ στενή και η συγκόλληση είναι μικρή, ειδικά μπορεί να συγκολλήσει υλικά υψηλού σημείου τήξεως και ανόμοια μέταλλα και δεν χρειάζεται να προσθέσει υλικά. Σε ξένες χώρες, λέιζερ στερεάς κατάστασης YAG έχει χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση ραφών και συγκόλληση σημείου σε υψηλό επίπεδο. Επιπλέον, η συγκόλληση με λέιζερ της εξερχόμενης γραμμής του τυπωμένου κυκλώματος δεν απαιτεί τη χρήση ροής και μπορεί να μειώσει το θερμικό σοκ και να μην επηρεάσει τον πυρήνα του κυκλώματος, διασφαλίζοντας έτσι την ποιότητα του ολοκληρωμένου πυρήνα κυκλώματος.
Μετά από περισσότερα από 20 χρόνια προσπαθειών, σε τεχνολογία μηχανικής ακρίβειας λέιζερ και πλήρες σετ εξοπλισμού, αν και η Κίνα έχει εφαρμοστεί σε συγκόλληση με λέιζερ, συγκόλληση ραφών, αεροστεγή συγκόλληση και σήμανση κεραμικών λέιζερ και μικρο και μικρά μεταλλικά μέρη, αλλά με λέιζερ τεχνολογία κατεργασίας ακριβείας, πρότυπο μικροηλεκτρονικού κυκλώματος τεχνολογία κοπής και χάραξης ακριβείας, κεραμικά με περιεχόμενο υψηλής τεχνολογίας και ευρεία αγορά εφαρμογών Η κατεργασία ακριβείας με λέιζερ διαμέσου οπής, τυφλής οπής, ανώμαλης οπής και αυλακιού διαφόρων μεγεθών σε πορσελάνη και η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος είναι ακόμα στο στάδιο της έρευνας και ανάπτυξης, και δεν υπάρχει αντίστοιχο βιομηχανικό πρωτότυπο.
Τα τελευταία χρόνια, μερικές μεγάλες ξένες εταιρείες έχουν δει την τεράστια δυνητική αγορά στον κλάδο επεξεργασίας ακρίβειας λέιζερ στην Κίνα και έχουν αρχίσει να ιδρύουν υποκαταστήματα στην Κίνα. Ωστόσο, το υψηλό κόστος επεξεργασίας αυξάνει το κόστος των προϊόντων, και πολλές επιχειρήσεις εξακολουθούν να αποτρέπονται.
Τάση ανάπτυξης
Το λέιζερ με υψηλή ποιότητα, υψηλή απόδοση, σταθερότητα, αξιοπιστία και χαμηλό κόστος είναι η προϋπόθεση της εκλαΐκευσης και της εφαρμογής μηχανικής ακριβείας. Μία από τις τάσεις ανάπτυξης της μηχανικής κατεργασίας ακριβείας με λέιζερ είναι η μικρογραφία του συστήματος κατεργασίας. Τα τελευταία χρόνια, η ανάπτυξη του λέιζερ που αντλείται από δίοδο είναι πολύ γρήγορη. Έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα, όπως υψηλή απόδοση μετατροπής, καλή σταθερότητα, καλή ποιότητα δέσμης, μικρό μέγεθος και ούτω καθεξής. Είναι πιθανό να γίνει το κύριο λέιζερ για την επόμενη γενιά μηχανικής ακρίβειας λέιζερ.
Η ολοκλήρωση του συστήματος κατεργασίας είναι μια άλλη σημαντική τάση της μηχανικής κατεργασίας ακριβείας με λέιζερ. Είναι μια αναπόφευκτη τάση για την ανάπτυξη μηχανικής ακρίβειας λέιζερ για συστηματοποίηση και τελειοποίηση της διαδικασίας μηχανικής ακρίβειας λέιζερ διαφόρων υλικών, ανάπτυξη ειδικού λογισμικού ελέγχου με φιλικό περιβάλλον εργασίας χρήστη και κατάλληλο για μηχανική επεξεργασία ακριβείας με λέιζερ, και συμπλήρωσή του με αντίστοιχη βάση δεδομένων διεργασιών, συνδυάστε τον έλεγχο, τη διαδικασία και το λέιζερ για να πραγματοποιήσετε την ολοκλήρωση της οπτικής, μηχανικής, ηλεκτρικής και υλικής επεξεργασίας.
Αν και υπάρχει μεγάλο κενό μεταξύ της Κίνας και των ξένων χωρών στην τεχνολογία και τον εξοπλισμό επεξεργασίας λέιζερ, εάν βελτιώσουμε συνεχώς την ποιότητα της ακτίνας λέιζερ και την ακρίβεια επεξεργασίας στην αρχική βάση, σε συνδυασμό με την έρευνα τεχνολογίας επεξεργασίας υλικών, καταλαμβάνουμε την αγορά επεξεργασίας ακριβείας λέιζερ ως όσο το δυνατόν περισσότερο, και σταδιακά διεισδύουν στο πεδίο μικροεπεξεργασίας λέιζερ, μπορούμε να προωθήσουμε την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας επεξεργασίας λέιζερ. Τέλος, η κατεργασία ακριβείας με λέιζερ θα σχηματίσει μια βιομηχανία μεγάλης κλίμακας. ΚαιKING' λέιζερΑφιερώνεται στην ανάπτυξη και παραγωγή εξοπλισμού λέιζερ ανώτερου επιπέδου για χρήστες σε όλο τον κόσμο.