ТехнічніЯntroduction
Лазерна обробка є найбільш передовою технологією обробки, яка в основному використовує високоефективний лазер для гравіювання та різання матеріалів. Основне обладнання включає в себе комп'ютерну і лазерну ріжучу (гравірувальну) машину. Процес використання лазерного різання і різьблення дуже простий, як і використання комп'ютера і принтера для друку на папері, і використання різноманітного програмного забезпечення для обробки графіки (CAD, circuitcam, CorelDRAW і т.д.) для графічного дизайну Після цього графіка передається на лазерну ріжучу (різьблену) машину, яка може легко вирізати (вирізати) графіку на поверхню будь-якого матеріалу і вирізати краї відповідно до вимог конструкції.
З моменту винаходу рубінового лазера в Bell Laboratories в 1960 році лазер поступово застосовувався до аудіовізуажерів, починаючи від медичного обладнання, обробки та інших галузей.
У сфері лазерної обробки хоч і ціна лазерного передавача дуже дорога (від сотень тисяч до мільйонів), а тому лазерна обробка має переваги, з яких не може зрівнятися традиційна обробка, лазерна обробка становить понад 50% переробної промисловості в США, Італії, Німеччині та інших країнах.
Лазерний промінь може бути сфокусований на дуже малому розмірі, тому він особливо підходить для точної обробки. За розмірами оброблених матеріалів і вимогами точності обробки технологія лазерної обробки ділиться на три рівні:
(1) Технологія лазерної обробки великомасштабних матеріалів, з товстими пластинами (від декількох міліметрів до десятків міліметрів) в якості основного об'єкта, точність його обробки, як правило, в міліметрі або субміліметровому рівні;
(2) Технологія точної лазерної обробки приймає тонку пластину (0,1-1,0 мм) як основний об'єкт обробки, а точність її обробки, як правило, становить десять мкм;
(3)Лазерна технологія мікромашин, націлена на всі види тонких плівок товщиною менше 100 мкм в якості основного об'єкта обробки, його точність обробки, як правило, менше 10 мкм або навіть μМ.
У механічній промисловості точність зазвичай відноситься до шорсткості невеликої поверхні і невеликого діапазону різних допусків (включаючи положення, форму, розмір і т.д.). "Точність" тут відноситься до невеликого проміжку в обробленій області, тобто граничний розмір, який можна досягти при обробці, невеликий.
У перерахованих вище трьох видах лазерної обробки технологія лазерної обробки великомасштабних деталей набуває все більшої зрілості, а ступінь індустріалізації був дуже високим; лазерна технологія мікропроцесорів, таких як лазерне точне налаштування, лазерне точне травлення, технологія лазерного прямого письма також широко використовується в галузі.
Лазерна точність обробки має наступні чудові особливості:
(1) Широкий діапазон: лазерна точність обробки має широкий спектр об'єктів, включаючи майже всі металеві та немелюзі матеріали; підходить для спікання, свердління, маркування, різання, зварювання, модифікації поверхні та хімічного осадження парів матеріалів.
Електрохімічна обробка може обробляти тільки струмопровідні матеріали, фотохімічна обробка може використовуватися тільки для корозії матеріалів, обробку плазми важко обробити деякими матеріалами з високою температурою плавлення.
(2) Точний і присвячує себе: лазерний промінь може бути сфокусований на дуже малому розмірі, тому він особливо підходить для точної обробки. В цілому, лазерна точність обробки перевершує інші традиційні методи обробки через його мало факторів впливу і високу точність обробки.
(3)Висока швидкість і висока швидкість: з точки зору циклу обробки, електрод інструменту ЕДМ вимагає високої точності, великих втрат і тривалого циклу обробки; електрохімічна обробка порожнини і поверхні катодної форми конструкції навантаження велика і виробничий цикл довгий; процес фотохімічної обробки складний; лазерна точність обробки операція проста і ширина щілини легко контролювати, яка може бути виведена відразу відповідно до комп'ютера малюнок Високошвидкісне гравіювання, різання та обробка швидкі, а цикл обробки коротше, ніж інші методи.
(4) Безпечна і надійна: лазерна точність обробки відноситься до безконтактної обробки, яка не викличе механічного екструзії або механічного навантаження на матеріали; в порівнянні з ОБРОБКОЮ ЕДМ і плазмової дуги, її зона, уражена теплом і деформація, дуже малі, тому вона може обробляти дуже дрібні деталі.
(3)Низька вартість: не обмежена кількістю обробки, для послуг невеликої пакетної обробки лазерна обробка дешевше. Для обробки великих виробів дуже висока собівартість виготовлення прес-форм великих виробів, лазерна обробка не потребує будь-якого виготовлення прес-форм, а лазерна обробка може повністю уникнути колапсу матеріалу при штампування і різаці, що може значно знизити собівартість продукції підприємств і поліпшити якість продукції.
(6) Ріжучий шов невеликий: ріжучий шов лазерного різання, як правило, 0,1-0,2 мм.
(7) Гладка поверхня різання: поверхня лазерного різання не має задирок.
(8) Невелика термічна деформація: шов лазерного різання тонкий, швидкий і енергетично концентрований, тому тепло, що передається на матеріал, що піддається різажу, невелике, що призводить до дуже невеликої деформації матеріалу.
(9) Економія матеріалів: лазерна обробка за допомогою комп'ютерного програмування, може бути різної форми виробів для гніздування матеріалів, максимально використовувати матеріали, значно знизити витрати на матеріали підприємства.
(10)Він дуже підходить для розробки новинок: як тільки вироби будуть сформовані, лазерна обробка може бути проведена негайно, а отримати новинки можна в найкоротші терміни.
В цілому технологія лазерної точності обробки має багато переваг перед традиційними методами обробки, а перспектива її застосування дуже широка.
Як правило, лазери, що використовуються для точної обробки: CO2 лазер, YAG лазер, мідний парний лазер, ексимерний лазер і CO лазер.
Серед них високоенергійний co2-лазер і високоенергійний YAG лазер широко використовуються в масштабній технології лазерної обробки; мідний паро-лазер і ексимерний лазер широко використовуються в технології лазерної мікропроцесорної обробки; Лазер YAG середньої та малої потужності зазвичай використовується в точній обробці.
ЗагальніУ 201pplications
При розробці технології традиційні методи буріння не можуть задовольнити потреби в багатьох випадках. Наприклад, не можна обробляти невеликі отвори діаметром десятки мкм на твердому карбідному сплаві вольфраму, а глибокі отвори діаметром сотні мкм на твердих і крихких червоних і сапфірових методах.
Миттєва щільність потужності лазерного променя до 108 ж / см2. Матеріал можна нагріти до температури плавлення або температури кипіння за короткий час, а вищевказані матеріали можна перфорувати. У порівнянні з електронним променем, електролізом, електричною іскрою та механічним бурінням, лазерне буріння має переваги хорошої якості, високої точності повторення, високої універсальності, високої ефективності, низької вартості та чудових комплексних техніко-економічних переваг. Іноземні країни досягли дуже високого рівня лазерного точного буріння.
Швейцарська компанія використовує твердотільний лазер для свердлу отворів в лопатях турбін літаків. Він може обробляти мікропори діаметром від 20 мкм до 80 μ м, а співвідношення діаметра до глибини може досягати 1:80. Лазерний промінь також може бути використаний для обробки різного роду мікроформних отворів на крихких матеріалах, таких як кераміка, такі як сліпі отвори, квадратні отвори і т.д., чого не може досягти звичайна обробка.
У порівнянні з традиційним методом різання, лазерне точне різання має багато переваг. Наприклад, він може різати вузький розріз, практично немає ріжучих залишків, уражена теплом ділянка невелика, шум різання невеликий, і він може заощадити 15% - 30% матеріалу.
Оскільки лазер навряд чи може виробляти механічний імпульс і тиск на різаний матеріал, він підходить для різання скла, кераміки, напівпровідників та інших твердих і крихких матеріалів. Крім того, лазерна пляма невелика і щілина вузька, тому особливо підходить для всілякого точного різання дрібних деталей. Швейцарська компанія використовує твердотільний лазер для точного різання, а його габаритна точність досягла дуже високого рівня.
Типовим застосуванням лазерного точного різання є вирізання трафарету SMT на друкованих платах. Традиційним методом обробки шаблону SMT є хімічне травлення. Його фатальним недоліком є те, що граничний розмір обробки не повинен бути менше товщини пластини, а процес хімічного травлення складний, цикл обробки довгий, а корозійне середовище забруднює навколишнє середовище.
Використовуючи лазерну обробку, не тільки можна подолати ці недоліки, але і може переробити готовий шаблон, особливо точність обробки і щільність зазору, очевидно, краще, ніж перший, і собівартість виробництва також трохи нижче, ніж у колишніх з раннього набагато вище, ніж хімічне травлення. Однак через високий технічний зміст і високу ціну всього комплекту обладнання для лазерної обробки виробляти всю машину можуть лише кілька компаній в США, Японії, Німеччині та інших країнах.
Зона лазерного зварювання, уражена теплом, дуже вузька і зварний шов невеликий, особливо він може зварювати матеріали високої температури плавлення і несхожі метали, і йому не потрібно додавати матеріали. У зарубіжних країнах твердотільний YAG лазер використовувався для швового зварювання і точкового зварювання на високому рівні. Крім того, лазерне зварювання вихідної лінії друкованої схеми не вимагає використання потоку і може зменшити тепловий удар і не впливати на сердечнику ланцюга, тим самим забезпечуючи якість ядра інтегрального контуру.
Після більш ніж 20 років зусиль, в технології лазерної точності обробки і повного набору обладнання, хоча Китай був застосований в лазерному точкового зварювання, шва зварювання, повітряного зварювання і маркування керамічних лазерних писарів і мікро- і малих металевих деталей, але в технології лазерної точності обробки, мікроелектронної схеми шаблон точного різання і травлення технології, кераміки з високим вмістом технологій і широкого ринку застосування Лазерна точність обробки наскрізний отвір , сліпий отвір, аномальний отвір і канавка різних розмірів на фарфорі і друкована плата все ще знаходяться на стадії досліджень і розробок, і немає відповідного промислового прототипу.
В останні роки кілька великих іноземних компаній побачили величезний потенційний ринок в індустрії лазерної точності в Китаї і почали налаштувати філії в Китаї. Однак висока вартість переробки збільшує вартість продукції, і багато підприємств все ще стримують.
Тенденція розвитку
Лазер з високою якістю, високою ефективністю, стабільністю, надійністю і низькою вартістю є передумовою популяризації та застосування точної обробки. Одним з напрямків розвитку лазерної точності обробки є мініатюризація системи обробки. В останні роки розробка діодно-накачаного лазера дуже швидка. Він має ряд переваг, таких як висока ефективність перетворення, хороша стабільність, хороша якість променя, невеликий розмір і так далі. Ймовірно, він стане основним лазером для наступного покоління лазерної точної обробки.
Інтеграція системи обробки є ще одним важливим трендом лазерної точності обробки. Це неминуча тенденція до розробки лазерної точності обробки для систематизації і вдосконалення процесу лазерної точності обробки різних матеріалів, розробки спеціального програмного забезпечення управління з дружнім інтерфейсом користувача і підходить для лазерної точності обробки, і доповнити його відповідною базою даних процесів, об'єднати управління, процес і лазер для реалізації інтеграції оптичної, механічної, електричної та матеріальної обробки.
Хоча існує великий розрив між Китаєм і зарубіжними країнами в технології лазерної обробки та обладнання, якщо ми постійно покращуємо якість лазерного променя і точність обробки на оригінальній основі, в поєднанні з технологією обробки матеріалів, займають ринок лазерної точності обробки якомога більше, і поступово проникають в поле лазерної мікропроцесорної обробки, ми можемо сприяти швидкому розвитку технології лазерної обробки Нарешті, , лазерна точна обробка сформує масштабну промисловість. ІKING' лазерприсвячений розробці та виробництву лазерного обладнання верхнього рівня для користувачів по всьому світу.