تعد المعالجة بالليزر أمرًا شائعًا جدًا في حياتنا اليومية والكثير منا على دراية بها تمامًا. قد تسمع كثيرًا مصطلحات ليزر النانو ثانية، ليزر البيكو ثانية، ليزر الفيمتو ثانية. كلهم ينتمون إلى الليزر فائق السرعة. ولكن هل تعرف كيفية التمييز بينهما؟
أولاً، دعونا نكتشف ماذا تعني كلمة "الثانية".
1 نانو ثانية = 10
-9 ثانية
1 بيكو ثانية = 10
-12 ثانية
1 فيمتوثانية = 10
-15 ثانية
لذلك، فإن الاختلاف الرئيسي بين ليزر النانو ثانية، وليزر البيكو ثانية، وليزر الفيمتو ثانية يكمن في مدتها الزمنية.
معنى الليزر فائق السرعةمنذ زمن طويل، حاول الناس استخدام الليزر لأداء الآلات الدقيقة. ومع ذلك، بما أن الليزر التقليدي لديه عرض نبضي طويل وكثافة ليزر منخفضة، فإن المواد المراد معالجتها تكون سهلة الذوبان وتستمر في التبخر. على الرغم من أنه يمكن تركيز شعاع الليزر في نقطة ليزر صغيرة جدًا، إلا أن تأثير الحرارة على المواد لا يزال كبيرًا جدًا، مما يحد من دقة المعالجة. فقط تقليل تأثير الحرارة يمكن أن يحسن جودة المعالجة.
ولكن عندما يعمل الليزر فائق السرعة على المواد، فإن تأثير المعالجة يكون له تغيير كبير. مع زيادة طاقة النبض بشكل كبير، تكون كثافة الطاقة العالية قوية بما يكفي لتقليص الإلكترونيات الخارجية. نظرًا لأن التفاعل بين الليزر فائق السرعة والمواد قصير جدًا، فقد تم بالفعل التخلص من الأيون على سطح المادة قبل أن ينقل الطاقة إلى المواد المحيطة، لذلك لن يحدث أي تأثير حراري على المواد المحيطة. لذلك، تُعرف المعالجة بالليزر فائق السرعة أيضًا بالمعالجة الباردة.
هناك مجموعة واسعة من تطبيقات الليزر فائق السرعة في الإنتاج الصناعي. أدناه سنذكر بعضًا منها:
1. حفر الثقبفي تصميم لوحة الدائرة الكهربائية، يبدأ الناس في استخدام الأساس الخزفي ليحل محل الأساس البلاستيكي التقليدي لتحقيق توصيل أفضل للحرارة. من أجل توصيل المكونات الإلكترونية، يجب حفر آلاف الثقوب الصغيرة على مستوى الميكرومتر على اللوحة. ولذلك، فإن الحفاظ على ثبات الأساس دون التدخل من خلال مدخلات الحرارة أثناء حفر الثقب أصبح أمرًا مهمًا للغاية. والبيكو ثانية ليزر هي الأداة المثالية.
يحقق ليزر البيكو ثانية حفر الثقب عن طريق الحفر الإيقاعي ويحافظ على تجانس الثقب. بالإضافة إلى لوحة الدائرة الكهربائية، يمكن استخدام ليزر البيكو ثانية أيضًا لإجراء ثقب عالي الجودة على الأغشية البلاستيكية الرقيقة، وأشباه الموصلات، والأغشية المعدنية والياقوت.
2. الكتابة والقطعيمكن تشكيل خط عن طريق المسح المستمر لتراكب نبض الليزر. يتطلب هذا قدرًا كبيرًا من المسح من أجل التعمق داخل السيراميك حتى يصل الخط إلى 1/6 من سمك المادة. ثم افصل كل وحدة فردية عن أساس السيراميك مع هذه الخطوط. ويسمى هذا النوع من الفصل بالكتابة.
طريقة أخرى للفصل هي القطع بالليزر النبضي. يتطلب استئصال المادة حتى يتم قطع المادة بالكامل.
بالنسبة للكتابة والقطع أعلاه، يعد ليزر البيكو ثانية والليزر النانوسيكند من الخيارات المثالية.
3. إزالة الطلاءتطبيق آخر لليزر فائق السرعة للتصنيع الدقيق هو إزالة الطلاء. وهذا يعني إزالة الطلاء بدقة دون إتلاف أو إتلاف مواد الأساس بشكل طفيف. يمكن أن يكون الاجتثاث عبارة عن خطوط يبلغ عرضها عدة ميكرومترات أو كبيرة الحجم تبلغ عدة سنتيمترات مربعة. نظرًا لأن عرض الطلاء أصغر بكثير من عرض الاجتثاث، فلن تنتقل الحرارة إلى الجانب. وهذا يجعل ليزر النانو ثانية مناسبًا جدًا.
يتمتع الليزر فائق السرعة بإمكانيات كبيرة ومستقبل واعد. إنها تتميز بعدم الحاجة إلى المعالجة اللاحقة، سهولة التكامل، كفاءة المعالجة العالية، استهلاك المواد المنخفض، التلوث البيئي المنخفض. لقد تم استخدامه على نطاق واسع في السيارات والإلكترونيات والأجهزة وتصنيع الآلات، وما إلى ذلك. للحفاظ على تشغيل الليزر فائق السرعة بدقة على المدى الطويل، يجب الحفاظ على درجة حرارته بشكل جيد. S&A سلسلة تيو CWUPمبردات المياه المحمولة مثالية جدًا لتبريد أجهزة الليزر فائقة السرعة حتى 30 وات. تتميز وحدات التبريد بالليزر هذه بمستوى عالٍ للغاية من الدقة يبلغ ±0.1 درجة مئوية وتدعم وظيفة الاتصال Modbus 485. مع خط الأنابيب المصمم بشكل صحيح، أصبحت فرصة توليد الفقاعة ضئيلة للغاية، مما يقلل من التأثير على الليزر فائق السرعة.
