Sådan forhindrer du varmeinduceret deformation i laserbearbejdning

Laserbehandling af stærkt reflekterende materialer – såsom kobber, guld og aluminium – præsenterer unikke udfordringer på grund af deres høje termiske ledningsevne. Varme spredes hurtigt i hele materialet, hvilket forstørrer den varmepåvirkede zone (HAZ), ændrer de mekaniske egenskaber og resulterer ofte i kantgrater og termisk deformation. Disse problemer kan kompromittere præcision og den samlede produktkvalitet. Der findes dog flere strategier, der effektivt kan afbøde disse termiske udfordringer.

1. Optimer laserparametre

Brug af kortpulslasere, såsom picosekund- eller femtosekundlasere, kan reducere termisk påvirkning betydeligt. Disse ultrakorte pulser fungerer som præcisionsskalpeller, der leverer energi i koncentrerede udbrud, der begrænser varmediffusion. Det kræver dog grundig eksperimentering at bestemme den ideelle kombination af lasereffekt og scanningshastighed. For høj effekt eller langsom scanning kan stadig forårsage varmeophobning. Omhyggelig kalibrering af parametre sikrer bedre kontrol over processen og reducerer uønskede termiske effekter.

2. Anvend støttende teknikker

Lokal køling: Brug af industrielle laserkølere til lokal køling kan hurtigt sprede overfladevarme og begrænse varmespredning. Alternativt tilbyder luftkøling en mere skånsom og kontamineringsfri løsning, især til sarte materialer.

Forseglet kammerbehandling: Udførelse af højpræcisionslaserbearbejdning i vakuum- eller inertgasmiljøer i et forseglet kammer reducerer varmeledning og forhindrer oxidation, hvilket yderligere stabiliserer processen.

Forkølingsbehandling: Sænkning af materialets starttemperatur før bearbejdning hjælper med at absorbere noget af varmetilførslen uden at overskride termiske deformationstærskler. Denne teknik minimerer varmediffusion og forbedrer bearbejdningsnøjagtigheden.

Ved at kombinere laserparameteroptimering med avancerede køle- og behandlingsstrategier kan producenter effektivt reducere termisk deformation i stærkt reflekterende materialer. Disse foranstaltninger forbedrer ikke kun laserbehandlingskvaliteten, men forlænger også udstyrets levetid og forbedrer produktionens pålidelighed.