ما الذي يمكن أن يفعله الليزر فائق السرعة؟
أدى التطور السريع لتقنية الليزر قصير النبض إلى جعلها مستخدمة على نطاق واسع في الصناعة ، وتوجد تطبيقات جديدة كل يوم تقريبًا. في الوقت الحاضر ، تتركز النبضات القصيرة بشكل أساسي في العديد من مجالات التطبيق مثل الحفر والخدش والقطع واستئصال الأسلاك (إزالة الطلاء) وهيكلة السطح والحفر.
1. الحفر
في تصميم لوحات الدارات الكهربائية ، بدأ الناس في استخدام ركائز خزفية بدلاً من ركائز بلاستيكية تقليدية لتحقيق توصيل حراري أفضل. لتوصيل المكونات الإلكترونية ، من الضروري بشكل عام حفر ما يصل إلى مئات الآلاف من الثقوب الصغيرة التي يبلغ قطرها 40100 ميكرومتر في اللوحة. لذلك ، من المهم جدًا ضمان عدم تأثر استقرار الركيزة بمدخلات الحرارة أثناء عملية الحفر. يعد ليزر بيكو ثانية أداة مثالية لهذا التطبيق. يمكن لليزر البيكوسيكوند أن يكمل معالجة الثقب عن طريق الحفر الإيقاعي ويضمن توحيد الثقب. بالإضافة إلى لوحات الدوائر ، يمكن لليزر البيكو ثانية أيضًا حفر مواد عالية الجودة مثل الأفلام البلاستيكية وأشباه الموصلات والأغشية المعدنية والياقوت.
آلة قطع النقش بالليزر CO2 بالجملة
2. الكاتب والقص
يمكن تشكيل الخطوط عن طريق تراكب نبضات الليزر عن طريق المسح. عادة ما يتطلب الأمر الكثير من المسح لاختراق السيراميك بعمق حتى يصل عمق الخط إلى 1/6 من سمك المادة. يتم بعد ذلك فصل الوحدات الفردية عن الركيزة الخزفية على طول خطوط النقاط هذه. تسمى طريقة الفصل هذه بالكتابة. طريقة الفصل الأخرى هي استخدام القطع بالليزر النبضي القصير للغاية ، والمعروف أيضًا باسم قطع الاجتثاث. يقوم الليزر باستئصال المادة وإزالة المادة حتى يتم قطعها. ميزة هذه التقنية هي أن شكل وحجم الثقوب المعالجة يتمتعان بقدر أكبر من المرونة. يمكن إتمام جميع خطوات العملية باستخدام ليزر بيكو ثانية.
3. استئصال الأسلاك (إزالة الطلاء)
هناك تطبيق آخر يُنظر إليه غالبًا على أنه معالجة ميكانيكية دقيقة وهو الإزالة الدقيقة للطلاءات دون إتلاف مادة الركيزة أو إتلافها قليلاً.
يمكن أن يكون الاجتثاث خطًا عريضًا ببضعة ميكرونات أو إزالة مساحة كبيرة تبلغ بضعة سنتيمترات مربعة. نظرًا لأن سمك الطلاء عادة ما يكون أصغر بكثير من عرض الاستئصال ، فلا يمكن إجراء الحرارة على الجانب. لذلك ، يمكن استخدام ليزر بعرض نبضة نانوثانية. إن الجمع بين الليزر عالي الطاقة المتوسط والألياف الموصلة المربعة أو المستطيلة وتوزيع كثافة الضوء المسطح يجعل استئصال سطح الليزر يتم تطبيقه في المجال الصناعي. على سبيل المثال: استخدم ليزر TruMicro 7060 من TRUMPF لإزالة الطلاء على زجاج الخلايا الشمسية ذي الأغشية الرقيقة. يمكن أيضًا استخدام نفس الليزر في صناعة السيارات لإزالة الطلاءات المضادة للتآكل استعدادًا للحام اللاحق.
4. هيكلة السطح
يمكن أن تغير الهيكلة الخصائص الفيزيائية لسطح المادة. وفقًا لتأثير اللوتس ، فإن بنية السطح الكارهة للماء تسمح للمياه بالتدفق من السطح. يمكن أن يؤدي استخدام الليزر النبضي فائق القصر لإنشاء هياكل شبه ميكرون على السطح إلى تحقيق هذه الميزة ، ويمكن التحكم في الهيكل المراد إنشاؤه بدقة عن طريق تغيير معلمات الليزر. يمكن أيضًا تحقيق التأثيرات المعاكسة ، مثل الأسطح المحبة للماء ، ويمكن أيضًا أن تخلق الآلات الدقيقة هياكل ذات أبعاد أكبر. يمكن استخدام هذه العمليات في خزان الوقود بالمحرك لعمل بعض الهياكل الدقيقة التي تقلل التآكل ، أو لهيكلة السطح المعدني لتحقيق اللحام بالبلاستيك.
النقش بالليزر وأنظمة النقش المورد الصين
5. النقش
النقش هو إنشاء أشكال ثلاثية الأبعاد عن طريق استئصال المواد. على الرغم من أن حجم الاجتثاث قد يتجاوز فئة الآلات الدقيقة بالمعنى التقليدي ، إلا أن الدقة التي تتطلبها تجعلها مصنفة في هذا النوع من مجال تطبيق الليزر. يمكن استخدام ليزر picosecond في آلة حواف أدوات الماس متعدد الكريستالات في آلات الطحن. الليزر هو أداة مثالية لمعالجة الألماس متعدد الكريستالات ، وهو مادة شديدة الصلابة يمكن استخدامها لصنع شفرات قاطعة الطحن. استخدم تقنية النقش لمعالجة أخاديد الرقائق وأسنان قاطع الطحن. في هذه الحالة ، تتمثل مزايا الليزر في عدم الاتصال ودقة المعالجة العالية.
باختصار ، المعالجة الدقيقة لها آفاق تطبيق واسعة للغاية ، والمزيد والمزيد من الضروريات اليومية تدخل مجال رؤيتنا من خلال المعالجة الدقيقة بالليزر.