Kuidas vältida kuumuse poolt põhjustatud deformatsiooni lasertöötluses

Kõrgelt peegeldavate materjalide – näiteks vase, kulla ja alumiiniumi – lasertöötlus tekitab nende kõrge soojusjuhtivuse tõttu ainulaadseid väljakutseid. Kuumus hajub kiiresti kogu materjalis, suurendades kuummõjutsooni (HAZ), muutes mehaanilisi omadusi ning põhjustades sageli servamurdeid ja termilist deformatsiooni. Need probleemid võivad kahjustada täpsust ja üldist tootekvaliteeti. Siiski saab neid termilisi väljakutseid tõhusalt leevendada mitmete strateegiatega.

1. Laseri parameetrite optimeerimine

Lühikese impulsiga laserite, näiteks pikosekundiliste või femtosekundiliste laserite kasutamine võib termilist mõju oluliselt vähendada. Need ülilühikesed impulsid toimivad nagu täppisskalpellid, andes energiat kontsentreeritud pursetena, mis piiravad soojuse levikut. Laseri võimsuse ja skaneerimiskiiruse ideaalse kombinatsiooni määramine nõuab aga põhjalikku katsetamist. Liigne võimsus või aeglane skaneerimine võivad ikkagi põhjustada kuumenemist. Parameetrite hoolikas kalibreerimine tagab protsessi parema kontrolli, vähendades soovimatuid termilisi efekte.

2. Rakenda toetavaid tehnikaid

Kohalik jahutus: Kasutades tööstuslikud laserjahutid  lokaliseeritud jahutuse korral saab pinnasoojuse kiiresti hajutada ja soojuse levikut piirata. Teise võimalusena pakub õhkjahutus õrnemat ja saastevabamat lahendust, eriti õrnade materjalide puhul.

Suletud kambri töötlemine: Ülitäpse lasertöötluse läbiviimine vaakumis või inertgaasi keskkonnas suletud kambris vähendab soojusjuhtivust ja hoiab ära oksüdeerumise, stabiliseerides protsessi veelgi.

Eeljahutusravi: Materjali algtemperatuuri alandamine enne töötlemist aitab osa soojusenergiast absorbeerida, ületamata termilise deformatsiooni lävesid. See meetod vähendab soojuse hajumist ja parandab töötlemise täpsust.

Kombineerides laserparameetrite optimeerimist täiustatud jahutus- ja töötlemisstrateegiatega, saavad tootjad tõhusalt vähendada termilist deformatsiooni väga peegeldavates materjalides. Need meetmed mitte ainult ei paranda lasertöötluse kvaliteeti, vaid pikendavad ka seadmete eluiga ja parandavad tootmise usaldusväärsust.