Wie man wärmeinduzierte Verformung in der Laserbearbeitung vorbeugt

Die Laserverarbeitung hochreflektierender Materialien - wie Kupfer, Gold und Aluminium - stellt aufgrund ihrer hohen thermischen Leitfähigkeit einzigartige Herausforderungen dar. Die Wärme wird schnell im gesamten Material dispergiert und die Wärmezone (HAZ) vergrößert, die mechanischen Eigenschaften verändert und häufig zu Randgräben und thermischen Deformation führt. Diese Probleme können die Präzision und die allgemeine Produktqualität beeinträchtigen. Mehrere Strategien können diese thermischen Herausforderungen effektiv mildern.

1. Optimieren Sie die Laserparameter

Die Einführung von Kurzpulslasern wie Pikosekunden- oder Femtosekunden-Lasern kann die thermische Auswirkungen erheblich verringern. Diese ultrakehenden Impulse wirken wie Präzisionskalpelle und liefern Energie in konzentrierten Bursts, die die Wärmediffusion begrenzen. Die Bestimmung der idealen Kombination aus Laserleistung und Scangeschwindigkeit erfordert jedoch ein gründliches Experimentieren. Übermäßige Leistung oder langsames Scannen kann noch Wärmeakkumulation verursachen. Eine sorgfältige Kalibrierung von Parametern sorgt für eine bessere Kontrolle über den Prozess und verringert unerwünschte thermische Effekte.

2. Unterstützen Sie unterstützende Techniken

Lokale Kühlung: Verwendung Industrielaserkalte  Für die lokalisierte Kühlung kann die Oberflächenwärme schnell abgeleitet werden und die Wärmeverbreitung begrenzen. Alternativ bietet die Luftkühlung eine sanftere und kontaminationsfreie Lösung, insbesondere für empfindliche Materialien.

Versiegelte Kammerverarbeitung: Durch die Durchführung einer hochpräzisen Laserbearbeitung in Vakuum- oder inerten Gasumgebungen in einer versiegelten Kammer wird die thermische Leitung verringert und die Oxidation verhindert, wodurch das Verfahren weiter stabilisiert wird.

Behandlung vor der Kühlung: Durch die Absenkung der Anfangstemperatur des Materials vor der Verarbeitung wird ein Teil des Wärmeeingangs absorbiert, ohne die thermischen Verformungsschwellen zu überschreiten. Diese Technik minimiert die Wärmediffusion und verbessert die Genauigkeit der Bearbeitung.

Durch die Kombination der Laserparameteroptimierung mit fortschrittlichen Kühl- und Verarbeitungsstrategien können Hersteller die thermische Verformung in hochreflektierenden Materialien effektiv reduzieren. Diese Maßnahmen verbessern nicht nur die Qualität der Laserverarbeitung, sondern erweitern auch die Langlebigkeit der Geräte und verbessern die Produktionszuverlässigkeit.