O que os lasers ultrarrápidos podem fazer?
O rápido desenvolvimento da tecnologia do laser de pulso curto tornou-a amplamente usada na indústria, e novas aplicações são encontradas quase todos os dias. Atualmente, os pulsos curtos estão concentrados principalmente em vários campos de aplicação, como perfuração, riscagem, corte, ablação com fio (remoção de chapeamento), estruturação de superfície e gravação.
1. Perfuração
No projeto da placa de circuito, as pessoas começaram a usar substratos de cerâmica em vez de substratos de plástico convencionais para obter melhor condutividade térmica. Para conectar componentes eletrônicos, geralmente é necessário fazer centenas de milhares de pequenos orifícios com um diâmetro de 40100 μm na placa. Portanto, é muito importante garantir que a estabilidade do substrato não seja afetada pela entrada de calor durante o processo de perfuração. O laser de picossegundos é uma ferramenta ideal para esta aplicação. O laser de picossegundo pode completar o processamento do furo por perfuração de percussão e garantir a uniformidade do furo. Além das placas de circuito, os lasers de picossegundo também podem perfurar materiais de alta qualidade, como filmes plásticos, semicondutores, filmes metálicos e safira.
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2. Escrever e cortar
As linhas podem ser formadas pela sobreposição de pulsos de laser por varredura. Normalmente, é necessário muito escaneamento para penetrar profundamente na cerâmica até que a profundidade da linha alcance 1/6 da espessura do material. Os módulos individuais são então separados do substrato de cerâmica ao longo dessas linhas vincadas. Esse método de separação é chamado de escrita. Outro método de separação é usar o corte de ablação a laser de pulso ultracurto, também conhecido como corte de ablação. O laser faz a ablação do material, removendo o material até que seja cortado. A vantagem dessa técnica é que a forma e o tamanho dos furos processados têm maior flexibilidade. Todas as etapas do processo podem ser concluídas por um laser de picossegundos.
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3. Ablação por fio (remoção de chapeamento)
Outra aplicação frequentemente considerada como microusinagem é a remoção precisa de revestimentos sem danificar ou danificar levemente o material do substrato.
A ablação pode ser uma linha de alguns mícrons de largura ou uma grande área de remoção de alguns centímetros quadrados. Uma vez que a espessura do revestimento é geralmente muito menor do que a largura da ablação, o calor não pode ser conduzido nas laterais. Portanto, lasers com largura de pulso de nanossegundos podem ser usados. A combinação de laser de alta potência média, fibra condutiva quadrada ou retangular e distribuição de intensidade de luz plana faz com que a ablação de superfície a laser seja aplicada no campo industrial. Por exemplo: Use o laser TruMicro 7060 da TRUMPF para remover o revestimento do vidro da célula solar de película fina. O mesmo laser também pode ser usado na indústria automotiva para remover revestimentos anticorrosivos na preparação para soldagem subsequente.
4. Estruturação de superfície
A estruturação pode alterar as propriedades físicas da superfície do material. De acordo com o efeito de lótus, a estrutura hidrofóbica da superfície permite que a água escorra da superfície. O uso de lasers de pulso ultracurto para criar estruturas submicrônicas na superfície pode alcançar esse recurso, e a estrutura a ser criada pode ser controlada com precisão alterando os parâmetros do laser. Efeitos opostos, como superfícies hidrofílicas, também podem ser alcançados, e a microusinagem também pode criar estruturas de dimensões maiores. Esses processos podem ser usados no tanque de combustível do motor para fazer algumas microestruturas que reduzem o desgaste, ou para estruturar a superfície do metal para conseguir soldar com plástico.
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5. Gravura
Gravura é criar formas tridimensionais por ablação de materiais. Embora o tamanho da ablação possa ultrapassar a categoria da microusinagem no sentido tradicional, a precisão que ela requer o torna classificado neste tipo de campo de aplicação do laser. O laser de picossegundo pode ser usado para usinar as bordas de ferramentas de diamante policristalino em fresadoras. O laser é uma ferramenta ideal para o processamento de diamante policristalino, um material extremamente duro que pode ser usado para fazer lâminas de fresas. Use a tecnologia de gravação para processar as ranhuras dos cavacos e os dentes da fresa. Nesse caso, as vantagens do laser são o não contato e a alta precisão de usinagem.
Resumindo, o microprocessamento tem perspectivas de aplicação muito amplas e cada vez mais as necessidades diárias estão entrando em nosso campo de visão por meio do microprocessamento a laser.