V éře pokročilé výroby se laserové obrábění stalo nepostradatelným pro vysoce přesné aplikace díky své bezkontaktní povaze, flexibilitě a výjimečné přesnosti. Konvenční laserové obrábění se však stále potýká s tepelně ovlivněnými zónami, rozstřikem a kontaminací povrchu – faktory, které mohou ohrozit kvalitu mikrofabrikace.
Aby se tyto výzvy překonaly, objevila se technologie laserového obrábění s naváděním vodním paprskem (WJGL) jako průlomová inovace. Spojením zaostřeného laserového paprsku s jemným vodním paprskem se dosahuje čistšího, chladnějšího a efektivnějšího zpracování materiálu. Tato hybridní metoda si získává stále větší pozornost v různých odvětvích, jako jsou polovodiče, zdravotnické prostředky a letectví, kde jsou přesnost a tepelná regulace klíčové.
Technologie laserového nástřiku vodním paprskem integruje laserovou energii s chladicími a proplachovacími schopnostmi vodního paprsku. Proces začíná zaostřením laseru optickým systémem a následným navedením do vysokorychlostního, mikroskopického vodního paprsku – obvykle o průměru 50–100 μm.
Protože voda má vyšší index lomu než vzduch, tryska funguje jako optický vlnovod, který umožňuje přenos laserového paprsku prostřednictvím úplného vnitřního odrazu. To zajišťuje vysokou účinnost přenosu a přesně směřuje energii na obrobek.
Konstantní chladicí účinek vodního paprsku minimalizuje akumulaci tepla, což nejen chrání jemné materiály, ale také zlepšuje konzistenci obrábění. Pro udržení ideální teploty vody a stability průtoku je mnoho systémů spárováno s průmyslovými chladiči , jako je řada TEYU CW, které poskytují spolehlivou regulaci teploty a zabraňují tepelnému driftu během nepřetržitého provozu laseru.
Žádná kontaminace, žádný rozstřik
Vodní paprsek nepřetržitě odstraňuje roztavené částice a nečistoty, čímž udržuje pracovní povrch čistý a bez znovu usazeného materiálu.
Vysoká přesnost a účinnost
Mikronový vodní paprsek přesně vede laserový paprsek a zajišťuje ultrajemné řezání a vrtání. Přímý přenos paprsku vodou snižuje ztráty rozptylem, čímž zvyšuje rychlost a přesnost zpracování.
Minimální tepelně ovlivněná zóna
Rychlé ochlazení vodním paprskem minimalizuje tepelné poškození – což je zásadní výhoda pro sklo, keramiku a další materiály citlivé na teplo. Tento výkon je dále umocněn stabilním řízením teploty průmyslovým chladičem.
Kompatibilita s reflexními materiály
Na rozdíl od tradičních vzduchových laserů WJGL efektivně zpracovává reflexní kovy, jako je měď a hliník, čímž minimalizuje ztráty energie a rizika odrazů.
Polovodiče a elektronika
WJGL umožňuje bezstresové řezání waferů, vrtání mikrootvorů a balení čipů, čímž se snižuje výskyt mikrotrhlin a zvyšuje se výtěžnost. Spolehlivé chlazení pomocí přesných chladičů zajišťuje konzistentní teplotu trysky, což je nezbytné pro zpracování na mikrometrové úrovni.
Zdravotnické prostředky a bioinženýrství
Tato technologie je ideální pro výrobu stentů, katétrů a chirurgických nástrojů, kde je klíčová integrita materiálu a biokompatibilita. Její proces bez oxidace a s nízkou teplotou zajišťuje nejlepší kvalitu produktu pro životně důležité komponenty.
Letecký a automobilový průmysl
Pro lopatky turbín, elektrody baterií a kompozitní materiály nabízí WJGL obrábění s nízkým poškozením a minimální tvorbou otřepů. Integrace průmyslového chladiče TEYU pomáhá udržovat teplotní stabilitu vodního paprsku a zajišťuje tak nepřetržité vysoce výkonné řezání.
Výroba optiky a displejů
Při manipulaci s ultratenkým nebo safírovým sklem zabraňuje WJGL mikrotrhlinám a odlupování hran a zároveň splňuje přísné standardy optické kvality. Jeho schopnost mikrostrukturovat optické součástky otevírá cestu pro vysoce výkonné displeje a čočky.
Vyšší výkon a menší průměry trysek
Integrace ultrarychlých laserů, jako jsou femtosekundové lasery, umožní submikronovou přesnost pro pokročilé obrábění v mikro- a nanoměřítku.
Chytrá a automatizovaná integrace
Budoucnost spočívá v kombinaci systémů WJGL s kamerovými senzory, monitorováním založeným na umělé inteligenci a adaptivní regulací teploty, kde chladicí jednotky hrají klíčovou roli v udržování stability systému během dynamického provozu.
Expanze do nových materiálů a odvětví
Tato technologie se rozšiřuje do kompozitních materiálů, polovodičů a dokonce i biologických tkání, což otevírá nové příležitosti v lékařství, leteckém průmyslu a přesném inženýrství.
Technologie laserového řezání vodním paprskem představuje transformační krok vpřed v přesné výrobě. Díky své schopnosti dosahovat vysoké přesnosti, nízkého tepelného nárazu a všestranné kompatibility s materiály se rychle stává preferovaným nástrojem pro průmyslová odvětví usilující o ekologičtější a přesnější výrobu.
S rozvojem této technologie zůstane regulace teploty klíčovým faktorem pro konzistentní výkon. Společnost TEYU S&A se svými spolehlivými průmyslovými chladicími jednotkami řady CW a CWFL zajišťuje přesná chladicí řešení přizpůsobená laserovým systémům nové generace, jako je WJGL.
Chcete-li se dozvědět více o řešeních přesného laserového chlazení, navštivte stránky TEYU Cooling Solutions a prozkoumejte, jak mohou průmyslové chladicí jednotky TEYU podpořit vaše inovace v aplikacích laserového chlazení s vodním paprskem.
Jsme tu pro vás, když nás potřebujete.
Vyplňte prosím formulář a kontaktujte nás. Rádi vám pomůžeme.