Etusivu > Uutiset > Sisältö

Lasermikrograveraussovellus teollisuuden syväpainolevyjen valmistukseen

Dec 17, 2019

Teollisuuden syväpainatuslevyjen valmistuksessa laaja pinta-ala vaatii korkean tilaresoluution. Tulostusrullien nopea työnkulku vaatii useiden neliömetrien tehokkaan kaiverruksen mikrotason tarkkuudella lyhyessä ajassa. Laserin sovelluksella tällä alalla on seuraavat ominaisuudet: korkea käsittelynopeus, tarkka tarkennus ja digitaalisen modulaation edut. Parannetun tarkkuuden, toistettavuuden, joustavuuden ja tuottavuuden vuoksi suora lasermikrostrukturointi korvaa perinteiset syvälevyvalmistustekniikat (kuten mekaaninen kaiverrus timanttikynillä tai kemiallinen etsaus).

Pyörivät syväpainatuslevyt koostuvat tasaisesti pinnoitetusta kuparista tai galvanoidusta terästelasta. Kuvatiedot kaiverrettiin pieniksi onteloiksi kupari- tai galvanoiduissa kerroksissa musteen siirtämiseksi alustaan ​​(katso kuva 1). Ohut kromikerros varmistaa tulostimen pitkän käyttöiän vaikeissa hiontaolosuhteissa. Käyttämällä lääkintäterää on mahdollista varmistaa, että vain solumäärän määrittämä muste määrä toimitetaan.

Syväpainosylinterin pituus on 0,3–4,4 metriä, ympärysmitta 0,3–2,2 metriä ja pinta-ala voi olla 10 neliömetriä. Kun näytön resoluutio on 60-400 riviä / cm, rummun solujen lukumäärä on yleensä 108-1010. Jotta kuvankäsittely tapahtuisi taloudellisimmassa ajassa, lasereilla on oltava korkea pulssin toistotaajuus ja korkea keskimääräinen teho .

Suurimuotoisessa mikro-kaiverruksessa termo-optisella ablaatiolla, tehokkain menetelmä on käyttää pulssitettua lasersädettä, jonka yksittäinen laserpulssi luo täydellisen meshin. Q-kytkentäinen Nd: YAG-laserjärjestelmä, jonka keskimääräinen tarkennusteho on 500 wattia ja toistotaajuus 70 kHz (ks. Kuva 3), voi saavuttaa sinkin tilavuusablaationopeuden 1 cm / min ja pinta-alan ablaationopeuden 0,1 M / min. Kennojen muoto määräytyy lasersäteen voimakkuuden aaltomuodon perusteella.

Puoliautotyyppiset solut (sekä syvyys että halkaisija ovat harmaasävyissä vaihtelevia) voidaan tuottaa Gaussin säteen aaltomuodolla varustetulla laserilla, kun taas perinteiset solut (joiden syvyyden muuttuessa vakiohalkaisija on kussakin harmaassa arvossa) luodaan käyttämällä litteäpohjaisia ​​aaltomuotoja ( katso kuva 2). Verkon onkalon koko riippuu pulssienergiasta, ja sitä ohjataan digitaalisen kuvan datajoukolla käyttämällä akustoptista modulaattoria. Halkaisija vaihtelee 25 metristä 150 metriin, mikä voi määrittää kuvan näytön tarkkuuden; syvyys vaihtelee 1 metristä 40 metriin, mikä voi määrittää tulostettujen pisteiden harmaan arvon.

Sulan lämmönsiirto ja konvektio on minimoitava. Siksi Daetwyler on kehittänyt erityisen sähkösinkittyä materiaalia orgaanisilla lisäaineilla, jolla on alhaisempi lämmönjohtavuus kuin tavallisilla sinkkirakenteilla. Haihduttamalla ja ablatoimalla tämä erityinen sinkki, sulamispinta ja rakeet voidaan vähentää ohueksi sedimenttikerrokseen (2-3 metrin sisällä kennon ympäri).

Rummun koko pinta kaiuttuu vuorotellen jatkuvaan spiraaliverkkoraitaan. Kun rummun nopeus saavuttaa 20 rpm, prosessointipää liikkuu poikittaisella syötöllä 15-150 mikronia / kierros rummun akselin suuntaisesti (näytön tarkkuudesta riippuen). Solujen välisen silmäseinämän paksuus on vain 4 - 6 mikronia maksimimäärällä. Tämä edellyttää, että säteen säteilytystelan kohdistustarkkuus on noin 1 mikroni.

Toinen menetelmä on käyttää pulssimoduuloitua suuritehoista kuitulaseria (keskimääräinen teho 500 wattia), jonka pulssin toistotaajuutta voidaan moduloida alueella 30 - 100 kHz. Kun taajuus on 35 kHz, jokaisella pulssilla on enemmän energiaa, joten yksi laukaus voi porata suuren reiän (kuten halkaisija 140 mikronia, kun näytön koko on 70 linjaa / cm). Kun taajuus on 100 kHz, kunkin pulssin energia vähenee, joten veistetty pieni silmä (esimerkiksi ruudun halkaisija 25 mikronia on 400 viivaa / cm).

Lasersäteen toiminta on kosketuksettomia, mikä on tärkeä etu verrattuna timanttikynällä käytettävään sähkömekaaniseen kaiverrukseen. Niin kauan kuin painatusprosessi on ennustettavissa ja toistettavissa, kaiverruksen yhtenäisyys voidaan taata koko sylinterin leveydeltä. Korkean toistettavuuden vuoksi yhden aukon yhden reiän laserprosessi on noin 10 kertaa nopeampi kuin sähkömekaaninen kaiverrus.