Status i perspektiva tehnologije precizne laserske obrade

Laserski zrak se može fokusirati na vrlo male veličine, što ga čini posebno pogodnim za precizna obrada. Postojeću tehnologiju laserske obrade dijelimo na tri nivoa prema veličini obrađenog materijala i zahtjevima tačnosti obrade:

• Technology Tehnologija laserske obrade za materijale velikih razmjera, čiji su glavni predmet debele ploče (nekoliko milimetara do desetaka milimetara), a njegova preciznost obrade uglavnom je na nivou milimetra ili sub-milimetra;
• Precizna laserska tehnologija obrade, s tankim pločama (0.1 do 1.0 mm) kao glavnim obradnim objektom, a preciznost obrade je obično reda od deset mikrona;
• Technology Tehnologija laserske mikrofabrikcije, za različite filmove debljine manje od 100 μm kao glavni obradni objekt, njegova preciznost obrade je uglavnom ispod 10 mikrona ili čak ispod mikrona.

Mora se napomenuti da u mašinskoj industriji preciznost obično znači malu hrapavost površine i mali raspon tolerancija (uključujući položaj, oblik, veličinu itd.). Međutim, pojam "preciznost" u ovom članku odnosi se na mali razmak u području koje se obrađuje, što znači da je granična veličina koja se može obraditi mala. U gore navedene tri vrste laserske obrade, tehnologija laserske obrade velikih dijelova postaje sve zrelija i stupanj industrijalizacije je vrlo visok. Pregledane su mnoge literature; laserske tehnologije mikroobradne obrade, poput laserskog obrezivanja, laserskog preciznog nagrizanja, laserskog direktnog pisanja, takođe se široko koriste u industriji, a postoji i mnoštvo srodnih izvještaja. Ovaj će se članak fokusirati na tehnologiju precizne laserske obrade. Radi praktičnosti, niže navedeni obradni ciljevi za preciznu obradu ograničeni su na tanke ploče (0.1-1.0 mm).

1 .Uporedba laserske precizne obrade i tradicionalnih metoda obrade

Sa napretkom tehnologije, vrste tehnologije precizne obrade postaju sve obilnije.

Laserska precizna obrada ima sljedeće značajne karakteristike:

• ① Opseg laserske precizne obrade je širok, uključujući gotovo sve metalne i nemetalne materijale. Dok se elektrolitičkom obradom mogu obrađivati ​​samo provodljivi materijali, fotokemijska obrada pogodna je samo za lako korozivne materijale, a plazmom je teško obraditi određene materijale s visokom tačkom topljenja.
• Few Malo je faktora koji utječu na kvalitet laserske precizne obrade, a preciznost obrade je velika i općenito je bolja od ostalih tradicionalnih metoda obrade uopće.
• ③ Iz perspektive ciklusa obrade, elektroda za alat EDM zahtijeva visoku preciznost, velike gubitke i dug ciklus obrade; dizajn katodnog kalupa za obradnu šupljinu i profil elektrolitske obrade je velik, a proizvodni ciklus je također dug; Postupci su složeni; laserska precizna obrada je jednostavna, širinu proreza je lako prilagoditi i kontrolirati, brzina obrade je brza, a ciklus obrade je kraći od ostalih metoda.
• Mach Laserska precizna obrada pripada beskontaktnoj obradi, bez mehaničke sile. U usporedbi s EDM i obradom lukom u plazmi, zona utjecaja topline i deformacija vrlo su male, tako da može obraditi vrlo male dijelove.

Ukratko, laserska tehnologija precizne obrade ima mnogo prednosti u odnosu na tradicionalne metode obrade, a perspektiva njene primjene vrlo je široka.

2. Uvod u često korištenu opremu za preciznu lasersku obradu

Laseri koji se obično koriste za preciznu obradu uključuju: CO2 lasere, YAG lasere, lasere na paru bakra, ekscimer lasere i CO lasere, itd. Za njihove laserske karakteristike, pogledajte literaturu za detalje. 

Među njima, CO2 laseri velike snage i YAG laseri velike snage se široko koriste u tehnologiji laserske obrade velikih razmjera; laseri na pari bakra i ekscimer laseri se šire koriste u tehnologiji laserske mikro-mašinske obrade; YAG laseri srednje i male snage se uglavnom koriste za preciznu obradu.

3. Primjena laserske precizne obrade i razvoj u Kini i međunarodno

3.1 Međunarodni status

3.1.1 Lasersko precizno bušenje

Sa napretkom tehnologije, tradicionalna metoda štancanja u mnogim prilikama nije mogla zadovoljiti potrebe. Na primjer, male rupe promjera nekoliko desetina mikrometara obrađuju se na tvrdim legurama volframovog karbida; duboke rupe promjera nekoliko stotina mikrometara obrađuju se na tvrdoj i lomljivoj crvenoj i safiru itd., što se ne može postići konvencionalnim metodama obrade. Trenutna gustina snage laserskog zraka iznosi čak 108 W / cm2, što može za kratko vrijeme zagrijati materijal do tačke topljenja ili tačke ključanja kako bi se postigla perforacija na gore navedenim materijalima. U usporedbi s elektronskim snopom, elektrolizom, električnom iskrom i mehaničkim bušenjem, lasersko bušenje ima dobru kvalitetu, visoku tačnost ponavljanja, snažnu svestranost, visoku efikasnost, niske troškove i značajne sveobuhvatne tehničke i ekonomske koristi. Međunarodno precizno lasersko bušenje dostiglo je vrlo visok nivo. Švajcarska kompanija koristi solid-laser lasere za probijanje rupa u lopaticama avionskih turbina, koje mogu obrađivati ​​mikro rupe promjera od 20 μm do 80 μm, a odnos promjera i dubine može doseći 1:80 (vidi sliku 1 (a)) . Laserski zrak može obrađivati ​​i razne rupe posebnog oblika poput slijepih rupa (vidi sliku 1 (b)) i kvadratnih rupa na lomljivim materijalima kao što je keramika, što se ne može postići uobičajenom obradom.

3.1.2 Lasersko precizno rezanje

U poređenju sa tradicionalnom metodom rezanja, preciznost lasersko sečenje ima mnogo prednosti. Na primjer, može napraviti uske ureze, gotovo bez ostataka rezanja, malu zonu utjecaja vrućine, nisku buku rezanja i može uštedjeti 15% do 30% materijala. Budući da laser teško proizvodi mehanički impuls i pritisak na materijal koji se reže, pogodan je za rezanje tvrdih i lomljivih materijala kao što su staklo, keramika i poluprovodnici. Uz to, laserska mrlja je mala, a prorez je uzak, pa je posebno pogodan za male dijelove. Vrsta preciznog rezanja. Švajcarska kompanija koristi solid-state lasere za precizno rezanje, a njegova tačnost dimenzija dostigla je vrlo visok nivo.

Tipična primena laserskog preciznog rezanja je rezanje SMT šablona u štampanim pločama (vidi sliku 2). Tradicionalna metoda obrade SMT šablona je metoda hemijskog jetkanja. Njegov fatalni nedostatak je što granična veličina obrade ne smije biti manja od debljine ploče, a metoda kemijskog jetkanja ima složen proces, dug ciklus obrade, a korozivni medij zagađuje okoliš. 

Korišćenjem laserske obrade ne samo da se mogu prevazići ovi nedostaci, već se i gotovi šablon ponovo obraditi. Konkretno, tačnost obrade i gustina zazora su znatno bolji od prethodnog (vidi sliku 3). Nešto je niži od prethodnog. Međutim, zbog visokog tehnološkog sadržaja cjelokupne opreme koja se koristi za lasersku obradu i visoke cijene, samo nekoliko kompanija u nekoliko zemalja poput Sjedinjenih Država, Japana i Njemačke može proizvesti cijelu mašinu.

3.1.3 Lasersko precizno zavarivanje

Lasersko zavarivanje ima vrlo usku zonu utjecaja topline i mali šav za zavarivanje. Konkretno, može zavariti materijale s visokom tačkom topljenja i različite metale bez potrebe za dodatnim materijalima. Međunarodna upotreba čvrstih YAG lasera za zavarivanje šavova i tačkasto zavarivanje dostigla je visok nivo. Pored toga, olovne žice tiskanog kruga zavarene su laserom, koji ne zahtijeva upotrebu fluksa, i može smanjiti toplotni udar bez utjecaja na matricu kruga, čime se osigurava kvaliteta matrice s integriranim krugom (vidi sliku 4). .

3.2 Trenutna situacija u Kini

Nakon više od 20 godina napora, u smislu tehnologije laserske precizne obrade i kompletne opreme, iako se Kina koristila u keramičkom laserskom rezanju i laserskom zavarivanju mikro malih metalnih dijelova, zavarivanju šavova i nepropusnom zavarivanju, te označavanju, itd. 

Međutim, u tehnologiji laserske precizne obrade, proces preciznog rezanja i jetkanja šablona mikroelektronskog kruga sa visokim tehničkim sadržajem i širokim tržištem primjene, prolazne rupe, slijepe rupe i rupe posebnog oblika, prorezi različitih specifikacija i veličina na keramičkim listovima i tiskani štampane ploče Laserska precizna obrada i drugi aspekti su još uvijek u fazi istraživanja i razvoja, a odgovarajući industrijski prototip se nije pojavio. 

Većina korisnika u Kini generalno koristi uvezene šablone ili komisionu mašinsku obradu u Hong Kongu i drugim mestima. Visoka cena i dug ciklus ozbiljno su uticali na ciklus razvoja proizvoda. Poslednjih godina, nekoliko velikih međunarodnih kompanija videlo je ogromno potencijalno kinesko tržište u industriji laserske precizne mašinske obrade. , Počeo je da otvara podružnice u Kini. Međutim, visoki troškovi obrade povećavaju troškove proizvoda i još uvijek čine da ih mnoga poduzeća obeshrabruju.

4. Trend razvoja i perspektiva tehnologije precizne laserske obrade

Kvalitetni, efikasni, stabilni, pouzdani i jeftini laseri su preduvjeti za promociju i primjenu precizne strojne obrade. Jedan od trendova razvoja laserske precizne obrade je minijaturizacija obradnih sistema. Poslednjih godina, laseri sa diodnom pumpom su se brzo razvili. Ima niz prednosti kao što su visoka efikasnost konverzije, dobra stabilnost rada, dobar kvalitet zraka i mala veličina. Vjerovatno će postati glavni laser za sljedeću generaciju laserske precizne obrade.

Integracija obradnih sistema je još jedan važan trend u razvoju laserske precizne obrade. Sistematizirati i unaprijediti tehnologiju laserske precizne obrade različitih materijala; razviti prilagođeni, namjenski upravljački softver pogodan za lasersku preciznu obradu i dopuniti ga odgovarajućom bazom podataka procesa; kombinujte kontrolu, proces i laser za postizanje optičkog. Integracija mašinske, električne i mašinske obrade materijala je neizbežan trend u razvoju laserske precizne obrade.

Iako Kina ima veliki jaz s međunarodnim u pogledu tehnologije i opreme za lasersku obradu, ako nastavimo poboljšavati kvalitetu laserske zrake i preciznost obrade na temelju originala, u kombinaciji s istraživanjem tehnologije obrade materijala, zauzet ćemo laserskom preciznošću tržište obrade što je više moguće. I postepeno prodiru u polje laserske mikro-obrade, mogu pospješiti brzi razvoj lasersko sečenje tehnologiju, i na kraju pretvoriti lasersku preciznu obradu u veliku industriju.

Link do ovog članka: Status i perspektiva tehnologije precizne laserske obrade

Izjava o ponovnom ispisu: Ako nema posebnih uputa, svi članci na ovoj web stranici su originalni. Molimo navedite izvor za ponovno štampanje: https: //www.cncmachiningptj.com/，hvala！

PTJ® pruža čitav niz prilagođenih preciznosti CNC obrada Kina usluge.Ovjeren ISO 9001: 2015 i AS-9100. Brza preciznost 3, 4 i 5 osi CNC obrada usluge, uključujući glodanje, okretanje prema specifikacijama kupca, mogućnost obrade dijelova od metala i plastike s tolerancijom +/- 0.005 mm. Sekundarne usluge uključuju CNC i konvencionalno brušenje, bušenje,lijevanje,lim i žigosanje.Pružanje prototipova, pune proizvodne serije, tehnička podrška i potpuni pregled automobilski, aerospace, kalupi i uređaji, led rasvjeta,medicinski, bicikl i potrošač elektronika industrije. Pravovremena dostava. Recite nam malo o budžetu vašeg projekta i očekivanom vremenu isporuke. Sa vama ćemo donijeti strategiju za pružanje najisplativijih usluga koje će vam pomoći da postignete svoj cilj, dobrodošli da nas kontaktirate ( sales@pintejin.com ) direktno za vaš novi projekat.