¿Qué pueden hacer los láseres ultrarrápidos?
El rápido desarrollo de la tecnología láser de pulso corto ha hecho que sea muy utilizada en la industria y se encuentran nuevas aplicaciones casi todos los días. En la actualidad, los pulsos cortos se concentran principalmente en varios campos de aplicación, como taladrar, trazar, cortar, ablación con alambre (eliminación de chapado), estructuración de superficies y grabado.
1. Perforación
En el diseño de placas de circuito, la gente comenzó a utilizar sustratos cerámicos en lugar de sustratos plásticos convencionales para lograr una mejor conductividad térmica. Para conectar componentes electrónicos, generalmente es necesario perforar hasta cientos de miles de pequeños orificios con un diámetro de 40100 μm en la placa. Por lo tanto, es muy importante asegurarse de que la estabilidad del sustrato no se vea afectada por la entrada de calor durante el proceso de perforación. El láser de picosegundos es una herramienta ideal para esta aplicación. El láser de picosegundos puede completar el procesamiento del orificio mediante perforación por percusión y garantizar la uniformidad del orificio. Además de las placas de circuitos, los láseres de picosegundos también pueden perforar materiales de alta calidad como películas de plástico, semiconductores, películas de metal y zafiro.
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2. Escriba y corte
Las líneas se pueden formar superponiendo pulsos de láser mediante escaneo. Por lo general, se necesita mucho escaneo para penetrar profundamente en la cerámica hasta que la profundidad de la línea alcance 1/6 del espesor del material. A continuación, los módulos individuales se separan del sustrato cerámico a lo largo de estas líneas marcadas. Este método de separación se llama trazado. Otro método de separación es utilizar el corte por ablación por láser de pulso ultracorto, también conocido como corte por ablación. El láser realiza la ablación del material, retirando el material hasta que se corta. La ventaja de esta técnica es que la forma y el tamaño de los orificios procesados tienen una mayor flexibilidad. Todos los pasos del proceso se pueden completar con un láser de picosegundos.
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3. Ablación con alambre (eliminación de las placas)
Otra aplicación a menudo considerada como micromecanizado es la eliminación precisa de revestimientos sin dañar o dañar levemente el material del sustrato.
La ablación puede ser una línea de unos pocos micrones de ancho o una gran área de eliminación de unos pocos centímetros cuadrados. Dado que el grosor del recubrimiento suele ser mucho menor que el ancho de la ablación, no se puede conducir calor en el lateral. Por lo tanto, se pueden utilizar láseres con un ancho de pulso de nanosegundos. La combinación de láser de alta potencia promedio, fibra conductora cuadrada o rectangular y distribución de intensidad de luz plana hace que la ablación de superficie con láser se aplique en el campo industrial. Por ejemplo: Utilice el láser TruMicro 7060 de TRUMPF para quitar el recubrimiento del vidrio de la celda solar de película delgada. El mismo láser también se puede utilizar en la industria automotriz para eliminar revestimientos anticorrosión en preparación para la soldadura posterior.
4. Estructuración de superficies
La estructuración puede cambiar las propiedades físicas de la superficie del material. De acuerdo con el efecto de loto, la estructura de la superficie hidrófoba permite que el agua se escurra por la superficie. El uso de láseres de pulso ultracorto para crear estructuras submicrométricas en la superficie puede lograr esta característica, y la estructura que se creará se puede controlar con precisión cambiando los parámetros del láser. También se pueden lograr efectos opuestos, como superficies hidrófilas, y el micromecanizado también puede crear estructuras de mayores dimensiones. Estos procesos se pueden utilizar en el tanque de combustible del motor para realizar algunas microestructuras que reducen el desgaste, o para estructurar la superficie metálica para lograr soldar con plástico.
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5. Grabado
El grabado consiste en crear formas tridimensionales mediante la ablación de materiales. Aunque el tamaño de la ablación puede exceder la categoría de micromecanizado en el sentido tradicional, la precisión que requiere lo clasifica en este tipo de campo de aplicación láser. El láser de picosegundos se puede utilizar para mecanizar los bordes de herramientas de diamante policristalino en fresadoras. El láser es una herramienta ideal para procesar diamante policristalino, que es un material extremadamente duro que se puede utilizar para hacer hojas de fresa. Utilice tecnología de grabado para procesar las ranuras de viruta y los dientes de la fresa. En este caso, las ventajas del láser son sin contacto y alta precisión de mecanizado.
En resumen, el microprocesamiento tiene perspectivas de aplicación muy amplias, y cada vez son más las necesidades diarias que ingresan a nuestro campo de visión a través del microprocesamiento láser.