Lasery sú efektívnym nástrojom pre aplikácie mikroobrábania, kde sa lasery môžu zbiehať na malej cieľovej ploche a dosiahnuť efekt „studeného spracovania“. Interakcia medzi laserom a materiálom v cieľovej oblasti bude riadená niekoľkými parametrami, ako je vlnová dĺžka, energia impulzu a šírka impulzu atď. Kombinácia parametrov určuje maximálnu hustotu energie impulzu. Rôzne kombinácie parametrov môžu vytvoriť podmienky spracovania potrebné na označovanie, rezanie, dierovanie, žíhanie, kalenie a iné operácie.
Na zlepšenie výstupného výkonu pulzných laserov, zvýšenie hustoty energie a riadenie tepelných efektov vyvinul priemysel rôzne modulačné technológie, najmä vrátane technológie ladenia Q, technológie blokovania režimu, laditeľnej technológie, technológie zosilňovania pulzov (známej aj ako CPA). technológia) a technológia zosilnenia hlavného oscilačného výkonu (známa aj ako technológia MOPA) atď. Podrobnosti sú nasledovné:
1. Technológia ladenia Q funguje na princípe, že po vytvorení inverzného stavu počtu častíc pracovného materiálu a nedonúti ho vyvolať osciláciu lasera, keď sa počet častíc nahromadí na dostatočne vysokú úroveň, spínač sa náhle okamžite zapne, takže veľmi silná laserová oscilácia a vysoký výkon, pulzný laserový výstup s úzkou šírkou impulzu môžu byť vytvorené v relatívne krátkom čase;
2. Technológia blokovania režimov znamená, že existuje určitý fázový rozdiel medzi rôznymi pozdĺžnymi režimami v rezonančnej dutine, čím sa získa séria rovnako rozmiestnených laserových ultrakrátkych pulzných sekvencií v čase, ktoré spolu so špeciálnou technológiou rýchleho optického prepínania môžu ďalej voliť jeden ultrakrátky laserový impulz zo sekvencie impulzov;
3. Laditeľná technológia sa vzťahuje na plynule regulovateľnú výstupnú vlnovú dĺžku v určitom rozsahu. V súčasnosti laserový kryštál (stredné zosilnenie lasera v pevnom stave) dosiahol stovky typov, ako je zafír, kryštál YAG atď. Technológia zdvojenia frekvencie pevnolátkového lasera je najvyspelejšia, optické pásmo na dosiahnutie plného pokrytia ultrafialové až infračervené, čím sa vytvára pevný základ pre laditeľnú vlnovú dĺžku lasera;
4. Technológia CPA sa vzťahuje na použitie rozširovača na rozšírenie femtosekundového impulzu v časovej oblasti, aby sa stal dlhým impulzom niekoľkých stoviek pikosekúnd alebo nanosekúnd, po viacstupňovom zosilnení, aby sa úplne extrahovala energia uložená v zosilňovacom médiu, a potom použite kompresor šírky impulzu s opačnou disperziou na kompresiu dlhého impulzu na hodnotu blízku jeho počiatočnej šírke impulzu;
5. Technológia MOPA je signálne svetlo osiva a svetlo čerpadla s vysokou kvalitou lúča, zapojené do dvojito plátovaného vlákna určitým spôsobom na zosilnenie, čím sa dosiahne zosilnenie vysokého výkonu zdroja svetla semena. MOPA štruktúra lasera je optimálnym spôsobom riešenia problému ultrarýchlych laserov s vysokým špičkovým výkonom a vysokou kvalitou lúča.
Výber lasera pre mikroobrábanie závisí od mnohých faktorov vrátane vlastností materiálu, tvaru spracovania a požadovanej presnosti. Na splnenie čoraz prísnejších požiadaviek na presnosť mikroobrábania budú hlavnými trendmi v laserovej technológii pre aplikácie mikroobrábania krátka vlnová dĺžka, úzka šírka impulzu a vysoký výkon.
Charakteristiky laserového spracovania a mikroprocesné aplikácie
Laserové spracovanie je priemyselná aplikácia laserovej technológie, ktorá zameriava určitý výkonový laser na objekt, ktorý sa má spracovať, takže laser interaguje s objektom a ohrieva, topí alebo odparuje spracovaný materiál, aby sa dosiahol účel spracovania. Laserové spracovanie je typické bezkontaktné spracovanie, v porovnaní s inými spôsobmi spracovania má menší následný proces, dobrú ovládateľnosť, jednoduchú integráciu, vysokú efektivitu spracovania, nízku stratu materiálu, nízke znečistenie životného prostredia, vysokú flexibilitu, vysokú kvalitu a ďalšie významné výhody.
V posledných rokoch laserové spracovanie nahrádza tradičné metódy spracovania a laserový priemysel založený na laseroch sa rýchlo rozvíja a teraz je široko používaný v priemyselnej výrobe, komunikáciách, spracovaní informácií, vojenskom a školskom a vedeckom výskume, čím vytvára priemyselný reťazec naprieč celým svetom. sveta a zrelosť a hĺbka priemyselnej deľby práce sa zvyšuje. S budúcim vývojom aplikačných produktov smerom k ultra-presnému a ultra-mikro smeru bude aplikácia laseru v oblasti mikrospracovania čoraz rozsiahlejšia.
Laserové rezanie
Pracovný princíp: Použitím sústredeného laserového lúča s vysokou hustotou výkonu na ožarovanie obrobku sa ožiarený materiál rýchlo topí, vyparuje, abluje alebo dosahuje bod vznietenia, zatiaľ čo roztavený materiál je odfukovaný vysokorýchlostným prúdom vzduchu koaxiálnym s lúčom. rezanie obrobku.
Oblasti použitia a vlastnosti: rýchla rezná rýchlosť, hladký a krásny povrch, jednorazové spracovanie, malá deformácia obrobku, žiadne opotrebovanie nástroja, malé znečistenie pri čistení, dokáže spracovať kov, nekovové a nekovové kompozitné materiály, kožu, drevo , vlákno atď. Vhodné pre hrubé a tenké plechy karosérií, automobilové diely, vedecké batérie, kardiostimulátory, zapečatené relé a iné utesnené zariadenia, ako aj jemné spracovanie zimných zariadení, ktoré neumožňujú znečistenie a deformáciu zváraním Laser Welding
Laserové zváranie
Pracovný princíp: Použitím žiarenia laserového lúča s vysokou hustotou energie na ohrev povrchu obrobku sa povrchové teplo šíri dovnútra prostredníctvom vedenia tepla. Riadením parametrov šírky laserového impulzu, energie, špičkového výkonu a frekvencie opakovania sa obrobok roztaví a vytvorí sa špecifický kúpeľ taveniny.
Oblasti použitia a charakteristiky: malá zvárateľnosť, neovplyvnené magnetickým poľom, malé priestorové obmedzenie, žiadne znečistenie elektródou, vhodné na automatické vysokorýchlostné zváranie, možno zvárať kovy s rôznymi vlastnosťami, možno pracovať v uzavretom priestore, vhodné pre kotúčové píly, akryl , pružinové tesnenia, medené platne pre elektronické súčiastky, niektoré kovové pletivové platne, železné platne, oceľové platne, fosforový bronz, bakelitové platne, tenké hliníkové zliatiny, kremenné sklo, silikónová guma, keramický plech z hliníka s hrúbkou pod 1 mm, zliatina železa používaná v leteckom priemysle, atď.
Laserové značenie
Pracovný princíp: Pomocou lasera s vysokou hustotou energie na lokálne ožarovanie obrobku sa povrchový materiál vyparuje alebo podlieha chemickej reakcii zmeny farby, čím zanecháva trvalú stopu.
Oblasti použitia a vlastnosti: bezkontaktné spracovanie, možno označiť na akomkoľvek tvarovanom povrchu, obrobok sa nedeformuje a nevytvára vnútorné napätie, vysoká presnosť spracovania, rýchla rýchlosť spracovania, čisté a ekologické, nízke náklady, vhodné na kov, plast , značenie skla, keramiky, dreva, kože a iných materiálov.
Laserové gravírovanie
Princíp činnosti: laserové ožarovanie povrchu materiálu, materiál absorbuje energiu a okamžite sa topí alebo vyparuje, čím sa vytvorí rytá čiara.
Oblasti použitia a vlastnosti: automatické preskakovanie čísel, malá tepelne ovplyvnená oblasť, jemné línie, čistenie a odolnosť proti opotrebeniu, ochrana životného prostredia a úspora energie, úspora materiálu, možno použiť na leptanie na drevené výrobky, organické sklo, kovové dosky, sklo, kameň , krištáľ, papier, dvojfarebné platne, oxid hlinitý, koža, živica a iné materiály.
Laserová povrchová úprava
Pracovný princíp: Použitie lasera na ohrev povrchu kovových materiálov na dosiahnutie povrchového tepelného spracovania.
Oblasti použitia a vlastnosti: vysoká rýchlosť spracovania, deformácia malých dielov, presné spracovanie, na dosiahnutie efektu úpravy automatického kalenia, vhodné na tepelné spracovanie vložiek valcov, kľukových hriadeľov, piestnych krúžkov, komutátorov, ozubených kolies a iných automobilových dielov, ale aj v letectvo, priemysel obrábacích strojov a iné oblasti sú široko používané.
Preložené s www.DeepL.com/Translator (bezplatná verzia)
