Co je laserová technologie s vodním naváděním a které tradiční metody může nahradit?

Co je laserová technologie s vodním naváděním? Jak funguje?

Technologie laserového obrábění s vodním naváděním je pokročilá metoda zpracování, která kombinuje vysokoenergetický laserový paprsek s vysokotlakým vodním paprskem. Proud vody slouží na principu úplného vnitřního odrazu jako optický vlnovod. Tento inovativní přístup spojuje přesnost laserového obrábění s chladicími a čisticími schopnostmi vody, což umožňuje efektivní, vysoce přesné obrábění s nízkým poškozením.

Tradiční procesy, které může nahradit, a jejich klíčové výhody

1. Konvenční mechanické obrábění

Použití: Řezání tvrdých a křehkých materiálů, jako je keramika, karbid křemíku a diamanty.

Výhody: Vodou naváděné lasery využívají bezkontaktní obrábění, čímž se zabraňuje mechanickému namáhání a poškození materiálu. Jsou ideální pro ultratenké díly (např. hodinková ozubená kola) a složité tvary, zvyšují přesnost a flexibilitu řezání.

2. Tradiční laserové obrábění

Použití: Řezání polovodičových destiček, jako jsou SiC a GaN, nebo tenkých kovových plechů.

Výhody: Vodou naváděné lasery minimalizují tepelně ovlivněnou zónu (HAZ), zlepšují kvalitu povrchu a eliminují potřebu častého opětovného zaostřování – což zefektivňuje celý proces.

3. Elektroerozivní obrábění (EDM)

Použití: Vrtání otvorů do nevodivých materiálů, jako jsou keramické povlaky v leteckých motorech.

Výhody: Na rozdíl od EDM nejsou lasery s vodním naváděním omezeny vodivostí. Dokážou vrtat mikrootvory s vysokým poměrem stran (až 30:1) bez otřepů, což zvyšuje jak kvalitu, tak efektivitu.

4. Chemické leptání a řezání abrazivním vodním paprskem

Použití: Zpracování mikrokanálu v lékařských zařízeních, jako jsou titanové implantáty.

Výhody: Vodou naváděné lasery nabízejí čistší a ekologičtější zpracování – žádné chemické zbytky, nižší drsnost povrchu a zvýšenou bezpečnost a spolehlivost lékařských komponent.

5. Plazmové a plamenné řezání

Použití: Řezání plechů z hliníkových slitin v automobilovém průmyslu.

Výhody: Tato technologie zabraňuje oxidaci za vysokých teplot a výrazně snižuje tepelnou deformaci (méně než 0,1 % oproti více než 5 % u tradičních metod), což zajišťuje lepší přesnost řezu a kvalitu materiálu.

Vyžaduje laser s vodním naváděním laserový chladič ?

Ano. Přestože proud vody slouží jako vodicí médium, vnitřní laserový zdroj (například vláknový, polovodičový nebo CO₂ laser) generuje během provozu značné množství tepla. Bez účinného chlazení může toto teplo vést k přehřátí, snížení výkonu a zkrácení životnosti laseru.

Průmyslový laserový chladič je nezbytný pro udržení stabilních teplot, zajištění konzistentního výkonu a ochranu laserového systému. Pro aplikace, které upřednostňují nízké tepelné poškození, vysokou přesnost a šetrnost k životnímu prostředí – zejména v přesné výrobě – poskytují vodou naváděné lasery ve spojení se spolehlivými laserovými chladiči vynikající a udržitelná řešení pro zpracování.