Sådan forhindrer du varmeinduceret deformation i laserbearbejdning

Laserbehandling af højreflekterende materialer – såsom kobber, guld og aluminium – præsenterer unikke udfordringer på grund af deres høje varmeledningsevne. 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 præcisionen og den samlede produktkvalitet. Der findes dog adskillige 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 strøm eller langsom scanning kan stadig forårsage varmeophobning. Omhyggelig kalibrering af parametre sikrer bedre kontrol over processen og reducerer uønskede termiske effekter.

2. Anvend understøttende teknikker

Lokal afkøling: Brug af industrielle laserkølere  til lokal afkøling 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 inerte gasmiljøer i et lukket kammer reducerer varmeledning og forhindrer oxidation, hvilket yderligere stabiliserer processen.

Forkølingsbehandling: Sænkning af materialets starttemperatur før forarbejdning hjælper med at absorbere noget af varmetilførslen uden at overskride tærsklerne for termisk deformation. 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 blot laserbearbejdningskvaliteten, men forlænger også udstyrets levetid og forbedrer produktionens pålidelighed.