Lāzera precīzās apstrādes tehnoloģijas statuss un izredzes

Lāzera staru var fokusēt uz ļoti mazu izmēru, padarot to īpaši piemērotu precīza apstrāde. Mēs sadalām pašreizējo lāzera apstrādes tehnoloģiju trīs līmeņos atbilstoši apstrādājamā materiāla izmēram un apstrādes precizitātes prasībām:

• ① Lāzera apstrādes tehnoloģija liela mēroga materiāliem, kuru galvenais objekts ir biezas plāksnes (no vairākiem milimetriem līdz desmitiem milimetru), un tās apstrādes precizitāte parasti ir milimetru vai submilimetru līmenī;
• ② Precīzas lāzera apstrādes tehnoloģija ar plānām plāksnēm (0.1 līdz 1.0 mm) kā galveno apstrādes objektu, un tās apstrādes precizitāte parasti ir desmit mikroni;
• ③ Lāzera mikrofabrikas tehnoloģija dažādām plēvēm, kuru biezums ir mazāks par 100 μm, kā galvenais apstrādes objekts, tās apstrādes precizitāte parasti ir zem 10 mikroniem vai pat zem mikronu līmeņa.

Jāņem vērā, ka mašīnbūves nozarē ar precizitāti parasti saprot nelielu virsmas raupjumu un nelielu pielaides diapazonu (ieskaitot novietojumu, formu, izmēru utt.). Tomēr jēdziens "precizitāte" šajā rakstā attiecas uz nelielo atstarpi apstrādājamā apgabalā, kas nozīmē, ka apstrādājamais limita izmērs ir mazs. Iepriekšminētajos trīs lāzera apstrādes veidos lielo detaļu lāzera apstrādes tehnoloģija ir kļuvusi arvien nobriedušāka, un industrializācijas pakāpe ir bijusi ļoti augsta. Ir pārskatīta daudzas literatūras; Lāzera mikroapstrādes tehnoloģijas, piemēram, lāzera apgriešana, lāzera precizitātes kodināšana, lāzera tiešās rakstīšanas tehnoloģija ir arī plaši izmantota rūpniecībā, un ir daudz saistītu ziņojumu. Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta lāzera precīzās apstrādes tehnoloģijai. Ērtības labad tālāk minētie apstrādes mērķi precīzai apstrādei ir ierobežoti ar plānām plāksnēm (0.1–1.0 mm).

1 .Lāzera precīzās apstrādes un tradicionālo apstrādes metožu salīdzinājums

Attīstoties tehnoloģijām, precīzās apstrādes tehnoloģiju veidi kļūst arvien izplatītāki.

Lāzera precīzajai apstrādei ir šādas nozīmīgas īpašības:

• ①Lāzera precīzās apstrādes joma ir plaša, ietverot gandrīz visus metāliskos un nemetāliskos materiālus. Kamēr elektrolītiskā apstrāde var apstrādāt tikai vadošus materiālus, fotoķīmiskā apstrāde ir piemērota tikai viegli kodīgiem materiāliem, un plazmas apstrāde ir sarežģīta, lai apstrādātu noteiktus materiālus ar augstu kušanas temperatūru.
• ② Lāzera precīzās apstrādes kvalitāti ietekmē maz faktoru, un apstrādes precizitāte ir augsta, un tā parasti ir labāka nekā citas tradicionālās apstrādes metodes kopumā.
• ③ No apstrādes cikla viedokļa EDM instrumenta elektrodam ir nepieciešama augsta precizitāte, lieli zudumi un ilgs apstrādes cikls; katoda veidnes konstrukcija apstrādes dobumam un elektrolītiskās apstrādes profilam ir liela, un arī ražošanas cikls ir garš; Procedūras ir sarežģītas; Lāzera precīzā apstrāde ir vienkārša, spraugas platums ir viegli regulējams un kontrolējams, apstrādes ātrums ir ātrs un apstrādes cikls ir īsāks nekā citām metodēm.
• ④Lāzera precīzā apstrāde pieder bezkontakta apstrādei bez mehāniska spēka. Salīdzinot ar EDM un plazmas loka apstrādi, tā siltuma ietekmes zona un deformācija ir ļoti maza, tāpēc tā var apstrādāt ļoti mazas detaļas.

Rezumējot, lāzera precīzās apstrādes tehnoloģijai ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar tradicionālajām apstrādes metodēm, un tās pielietojuma iespējas ir ļoti plašas.

2. Iepazīšanās ar plaši izmantotajām lāzera precīzās apstrādes iekārtām

Lāzeri, ko parasti izmanto precīzai apstrādei, ir: CO2 lāzeri, YAG lāzeri, vara tvaika lāzeri, eksimērlāzeri un CO lāzeri utt. To lāzera raksturlielumus skatiet literatūrā. 

Tostarp lieljaudas CO2 lāzeri un lieljaudas YAG lāzeri tiek plaši izmantoti liela mēroga lāzera apstrādes tehnoloģijā; vara tvaika lāzeri un eksimērlāzeri tiek plašāk izmantoti lāzera mikroapstrādes tehnoloģijā; vidējas un mazjaudas YAG lāzerus parasti izmanto precīzai apstrādei.

3. Lāzera precīzās apstrādes pielietošana un attīstība Ķīnā un starptautiskā mērogā

3.1. Starptautiskais statuss

3.1.1 Lāzera precīza urbšana

Attīstoties tehnoloģijai, tradicionālā štancēšanas metode daudzos gadījumos nav spējusi apmierināt vajadzības. Piemēram, uz cieta volframa karbīda sakausējumiem tiek apstrādāti mazi caurumi, kuru diametrs ir vairāki desmiti mikrometru; dziļi caurumi ar vairāku simtu mikrometru diametru tiek apstrādāti uz cieta un trausla sarkana un safīra utt., ko nevar panākt ar parastajām apstrādes metodēm. Lāzera stara momentānais jaudas blīvums ir 108 W / cm2, kas var īsā laikā uzsildīt materiālu līdz kušanas vai viršanas temperatūrai, lai panāktu iepriekš minēto materiālu perforāciju. Salīdzinot ar elektronu staru, elektrolīzi, elektrisko dzirksteļu un mehānisko urbšanu, lāzera urbšanai ir laba kvalitāte, augsta atkārtojuma precizitāte, spēcīga daudzpusība, augsta efektivitāte, zemas izmaksas un ievērojami visaptveroši tehniski un ekonomiski ieguvumi. Starptautiskā precīzā lāzerurbšana ir sasniegusi ļoti augstu līmeni. Šveices uzņēmums izmanto cietvielu lāzerus, lai izurbtu caurumus gaisa kuģu turbīnu lāpstiņās, kas spēj apstrādāt mikrocaurumus ar diametru no 20 μm līdz 80 μm, un diametra un dziļuma attiecība var sasniegt 1:80 (sk. 1. attēlu (a)) . Lāzera stars var apstrādāt arī dažādus īpašas formas caurumus, piemēram, aklos caurumus (sk. 1. (b) attēlu) un kvadrātveida caurumus trausliem materiāliem, piemēram, keramikai, ko nevar izveidot ar parastu apstrādi.

3.1.2 Precīza lāzergriešana

Salīdzinot ar tradicionālo griešanas metodi, precizitāte lāzergriešana ir daudz priekšrocību. Piemēram, tas var veikt šauru iegriezumu, gandrīz nekādu griešanas atlikumu, nelielu siltuma ietekmēto zonu, zemu griešanas troksni un var ietaupīt 15% līdz 30% materiāla. Tā kā lāzers gandrīz nerada mehānisku impulsu un spiedienu uz griežamo materiālu, tas ir piemērots cietu un trauslu materiālu, piemēram, stikla, keramikas un pusvadītāju, griešanai. Turklāt lāzera vieta ir maza un sprauga ir šaura, tāpēc tas ir īpaši piemērots. piemērots mazām detaļām. Precīzijas griešanas veids. Šveices uzņēmums precīzai griešanai izmanto cietvielu lāzerus, un tā izmēru precizitāte ir sasniegusi ļoti augstu līmeni.

Tipisks lāzergriešanas pielietojums ir SMT trafaretu griešana iespiedshēmu platēs (sk. 2. attēlu). Tradicionālā SMT veidņu apstrādes metode ir ķīmiskās kodināšanas metode. Tās liktenīgais trūkums ir tāds, ka apstrādes robežlielums nedrīkst būt mazāks par plāksnes biezumu, un ķīmiskās kodināšanas metodei ir sarežģīts process, ilgs apstrādes cikls, un korozīvā vide piesārņo vidi. 

Izmantojot lāzerapstrādi, var ne tikai novērst šos trūkumus, bet arī atkārtoti apstrādāt gatavo veidni. Jo īpaši apstrādes precizitāte un spraugas blīvums ir ievērojami labāki nekā iepriekšējie (sk. 3. attēlu). Ir nedaudz zemāks par iepriekšējo. Tomēr visa lāzerapstrādei izmantotā aprīkojuma komplekta augstā tehnoloģiskā satura un augstās cenas dēļ tikai daži uzņēmumi dažās valstīs, piemēram, ASV, Japānā un Vācijā, var ražot visu iekārtu.

3.1.3 Lāzera precīzā metināšana

Lāzermetināšanai ir ļoti šaura siltuma ietekmes zona un neliela metinājuma šuve. Jo īpaši tas var metināt materiālus ar augstu kušanas temperatūru un atšķirīgus metālus, neizmantojot papildu materiālus. Cieto YAG lāzeru starptautiskā izmantošana šuvju metināšanai un punktmetināšanai ir sasniegusi augstu līmeni. Turklāt iespiedshēmas svina vadi tiek metināti ar lāzeru, kam nav nepieciešama plūsma, un tas var samazināt termisko triecienu, neietekmējot ķēdes presformu, tādējādi nodrošinot integrālās shēmas presformas kvalitāti (skatīt 4. attēlu). .

3.2. Pašreizējā situācija Ķīnā

Pēc vairāk nekā 20 gadu pūliņiem attiecībā uz lāzera precīzās apstrādes tehnoloģiju un pilnu aprīkojumu, lai gan Ķīna ir izmantota keramikas lāzera skrejēšanai un mikro mazo metāla detaļu lāzerpunktu metināšanai, šuvju metināšanai un hermētiskajai metināšanai, kā arī marķēšanai, utt. 

Tomēr lāzera precīzās apstrādes tehnoloģijā mikroelektroniskās shēmas veidņu precīzas griešanas un kodināšanas process ar augstu tehnisko saturu un plašu pielietojuma tirgu, caurumiem, akliem caurumiem un īpašas formas caurumiem, dažādu specifikāciju un izmēru spraugām uz keramikas loksnēm un drukātām shēmas plates Lāzera precīzā apstrāde un citi aspekti joprojām ir izpētes un izstrādes stadijā, un nav parādījies atbilstošs rūpnieciskais prototips. 

Lielākā daļa lietotāju Ķīnā parasti izmanto importētas veidnes vai pasūtījuma apstrādi Honkongā un citās vietās. Augstā cena un garais cikls ir nopietni ietekmējuši produktu izstrādes ciklu. Pēdējos gados daži lieli starptautiski uzņēmumi ir redzējuši Ķīnas milzīgo potenciālo tirgu lāzera precīzās apstrādes nozarē. , Ir sācis dibināt filiāles Ķīnā. Tomēr augstās apstrādes izmaksas palielina produktu izmaksas un joprojām daudziem uzņēmumiem liek to atturēt.

4. Lāzera precīzās apstrādes tehnoloģijas attīstības tendence un perspektīvas

Kvalitatīvi, efektīvi, stabili, uzticami un lēti lāzeri ir priekšnoteikumi precīzās apstrādes veicināšanai un pielietošanai. Viena no lāzera precīzās apstrādes attīstības tendencēm ir apstrādes sistēmu miniaturizācija. Pēdējos gados ar diodes sūknējamie lāzeri ir strauji attīstījušies. Tam ir vairākas priekšrocības, piemēram, augsta konversijas efektivitāte, laba darba stabilitāte, laba staru kvalitāte un mazs izmērs. Tas, visticamāk, kļūs par galveno lāzeru nākamās paaudzes lāzera precīzai apstrādei.

Apstrādes sistēmu integrācija ir vēl viena svarīga lāzera precīzās apstrādes attīstības tendence. Sistematizēt un pilnveidot lāzera precīzās apstrādes tehnoloģiju dažādiem materiāliem; izstrādāt lietotājam draudzīgu, specializētu vadības programmatūru, kas piemērota lāzera precīzai apstrādei, un papildināt to ar atbilstošu procesu datu bāzi; apvienot vadību, procesu un lāzeru, lai panāktu optisko, Mašīnu, elektrības un materiālu apstrādes integrācija ir neizbēgama tendence lāzera precīzās apstrādes attīstībā.

Lai gan Ķīnai ir liela atšķirība no starptautiskajiem lāzera apstrādes tehnoloģiju un aprīkojuma ziņā, ja mēs turpināsim uzlabot lāzera stara kvalitāti un apstrādes precizitāti, pamatojoties uz oriģinālu, apvienojumā ar materiālu apstrādes tehnoloģiju izpēti, mēs iegūsim lāzera precizitāti. apstrādes tirgus, cik vien iespējams. Un pakāpeniski iekļūt lāzera mikroapstrādes jomā, var veicināt strauju attīstību lāzergriešana tehnoloģiju un galu galā padarīt lāzera precīzo apstrādi par liela mēroga nozari.

Saite uz šo rakstu ： Lāzera precīzās apstrādes tehnoloģijas statuss un izredzes

Paziņojuma atkārtota izdrukāšana: ja nav īpašu norādījumu, visi šīs vietnes raksti ir oriģināli. Lūdzu, norādiet atkārtotas drukāšanas avotu: https: //www.cncmachiningptj.com/，paldies！

PTJ® nodrošina pilnu Custom Precision diapazonu cnc machining porcelāns pakalpojumi. ISO 9001: 2015 un AS-9100 sertificēts. 3, 4 un 5 asu ātra precizitāte CNC apstrāde pakalpojumi, tostarp frēzēšana, pievēršanās klienta specifikācijām, metāla un plastmasas detaļu apstrāde ar +/- 0.005 mm pielaidi. Sekundārie pakalpojumi ietver CNC un parasto slīpēšanu, urbšanu,mētāšana,lokšņu metāla un štancēšana. Nodrošinot prototipus, pilnīgu ražošanas ciklu, tehnisko atbalstu un pilnīgu pārbaudi. Apkalpo automobiļu, aerokosmisko, veidne un armatūra, led apgaismojums,ārsta, velosipēdu un patērētāju elektronika nozarēs. Piegāde laikā. Pastāstiet mums nedaudz par sava projekta budžetu un paredzamo piegādes laiku. Mēs stratēģēsim kopā ar jums, lai sniegtu visrentablākos pakalpojumus, lai palīdzētu sasniegt jūsu mērķi. Laipni lūdzam sazināties ar mums ( sales@pintejin.com ) tieši jūsu jaunajam projektam.