Etusivu > Sovellukset > Sisältö

Laser mikropuhallustekniikka

Oct 06, 2018

On erittäin tavallista tehdä pieni reikä komponentissa. Kuitenkin, jos vaaditaan suuria määriä pieniä 0,1 mm: n reikiä useisiin mikrometreihin halkaisijalta kovilla materiaaleilla, ei ole helppoa käyttää tavallisia mekaanisia työkaluja. Vaikka se voidaan tehdä, käsittelykustannukset ovat erittäin korkeat. korkea. Nykyinen työstötekniikka käyttää laserleikkausmikro-reikiä materiaaliin, jota käsitellään suurella nopeudella pyörivällä pienellä porauksella kymmeniä tuhansia kierroksia minuutissa tai satoja tuhansia kierroksia. Tällä menetelmällä voidaan yleensä käsitellä vain pieniä reikiä, joiden läpimitta on suurempi kuin 0,25 mm. Nykyisessä teollisessa tuotannossa usein vaaditaan pienempi halkaisijaltaan reikiä. Esimerkiksi elektroniikkateollisuuden tuotannossa monikerroksisten painettujen piirilevyjen tuotanto vaatii tuhansien pienten reikien poraamista, joiden halkaisija on noin 0,1-0,3 mm.

On selvää, että käyttämällä juuri mainittua poranterää käsittelemällä vaikeudet ovat suhteellisen suuria, käsittelyn laatua ei ole helppo taata ja käsittelykustannukset eivät ole alhaiset. Jo 1960-luvulla tutkijat käyttivät lasereita tekemään pieniä reikiä teräspareissa laboratoriossa. Lähes 30 vuoden parannuksen ja kehityksen jälkeen ei nyt ole ongelmaa käyttää lasereita tehdä pienihalkaisijaisia reikiä materiaaliin. Hyvä käsittelylaatu. Pienet reiät, jotka leikattiin ulos, olivat säännöllisiä eikä niissä ole purseita. Rei'itysnopeus on erittäin nopea, ja reikä voidaan rei'ittää noin tuhannesosan sekunnin.

Syy, miksi laser piilottaa pienen reiän materiaali on hyvin yksinkertainen (nahka kangas kaiverrus puncher), ja käytäntö ei ole monimutkainen. Laserilla on hyvä koherenssi ja optinen järjestelmä voidaan keskittää pieneen valonpaikkaan (alle 1 mikronia), mikä vastaa "porakone" porausta varten. Toiseksi laserin kirkkaus on erittäin korkea ja lasersädetiheys (keskimääräinen energia per neliösenttimetrialue) keskittyen tarkkaan. Yleiseltä laserilta peräisin oleva laser tuottaa jopa 109 joulia / cm2. Jalka voi aiheuttaa materiaalin sulaamisen ja höyrystymisen, jättäen pieneen reikään materiaalissa ja näytteestä, joka on porattu poraamalla.

Lasertutkijat ovat myös tehneet paljon tutkimustyötä siitä, miten laser-harjoituksia käytetään. He havaitsivat, että pienien reikien laatu on parempi kuin yksittäinen valopulssi tai muutama valoimpulssi sekunnissa, kun käytetään lukuisia valopulsseja sekunnissa (tavallisesti kutsutaan suuriksi toistumisnopeuksiksi). Reikä on hyvä. Syynä on luultavasti tämä: kun käytät yhtä valopulssia sekunnissa tai muutamia pulsseja kohti, laserenergiankulutus jokaiselle valopulsille on suhteellisen korkea, jotta materiaali voidaan lämmittää sulamaan reikiä tekemiseksi. Sulavalla materiaalilla ei kuitenkaan ole riittävästi höyrystymistä, vaan se lämmittää ja höyrystää materiaalia sen läheisyydessä. Tämän seurauksena pienet lävistetyt reiät ovat vähemmän muotoisia. Jos valopulssi tuotetaan suuresta toistotaajuuslaserista, kunkin valopulssien keskimääräinen energia ei ole kovin korkea, mutta tehotaso ei ole alhainen valopulssien kapean leveyden vuoksi. Siten kukin laserpulssi muodostaa pienen määrän sulaa materiaalissa, lähinnä höyrystämisessä. Koska sula on vähemmän, kun materiaalia lähelle aukkoa kuumennetaan, sitä ei tapahdu, kun lävistetään yhdellä pulssilla. Rei'itettyjen reikien muoto ja koko ovat paljon säännöllisiä.

Rei'itettyjen reikien laadun parantamiseksi on myös kiinnitettävä huomiota lasertulostusasennon valintaan. Tarkennusaseman valintaperiaate on suunnilleen sama: paksummien materiaalien kohdalla lasersäteen keskipiste on sijoitettava työkappaleen sisään. Jos materiaali on ohutta, lasersäteen tarkennus tulisi sijoittaa työkappaleen pinnan yläpuolelle. Tämä järjestely tekee rei'itetyistä rei'istä ylös ja alas pohjimmiltaan samalla tavalla, eikä niissä ole "tynnyrissä" olevia reikiä.

Porausreikiä materiaalissa laserilla, poratun reiän laatu ei ole vain erittäin hyvä, varsinkin kun suuret määrät samoja pieniä reikiä valmistetaan, pienen reikien koko ja muoto varmistetaan ja poraus nopeus on nopea ja tuotannon tehokkuus on korkea. . Siksi elektroniikkateollisuuden laserporauksen lisäksi monet muut teolliset tuotantoyksiköt käyttävät esimerkiksi pieniä reikiä tavallisissa savukkeen suodattimissa, pienet reiät ruiskutusventtiilissä, myös laserkäsittelyä. Sekä sumutussäiliön että pullon kaulan virtausnopeus on kompressoidun materiaalin (kuten deodorantin, öljyn tai muun nesteen) ohjaamiseksi. Venttiilin suorituskyky määräytyy ruiskun pienen reiän mukaan. Tämä pieni reikä läpimitta on 10 mikrometriä ja 40 mikrometriä. Ei ole niin hyvä käyttää muita mekaanisia prosessointimenetelmiä. Se voidaan käsitellä laserilla laadun varmistamiseksi. Se voi myös pelata 40 000 pientä reikää tunnissa.