Mis on veega juhitav lasertehnoloogia ja milliseid traditsioonilisi meetodeid see asendada saab?

Mis on veega juhitav lasertehnoloogia? Kuidas see töötab?

Veega juhitav lasertehnoloogia on täiustatud töötlemismeetod, mis ühendab suure energiaga laserkiire kõrgsurveveejoaga. Täieliku sisemise peegelduse põhimõtet kasutades toimib veevool optilise lainejuhina. See uuenduslik lähenemisviis ühendab lasertöötlemise täpsuse vee jahutus- ja puhastusvõimega, võimaldades tõhusat, vähekahjustusi tekitavat ja ülitäpset töötlemist.

Traditsioonilised protsessid, mida see saab asendada, ja peamised eelised

1. Tavapärane mehaaniline töötlemine

Kasutusalad: kõvade ja rabedate materjalide, näiteks keraamika, ränikarbiidi ja teemantide lõikamine.

Eelised: Veega juhitavad laserid kasutavad kontaktivaba töötlust, vältides mehaanilist pinget ja materjalikahjustusi. Ideaalne üliõhukeste osade (nt kellarataste) ja keerukate kujundite jaoks, parandades lõiketäpsust ja paindlikkust.

2. Traditsiooniline lasertöötlus

Rakendused: Pooljuhtplaatide, näiteks SiC ja GaN, või õhukeste metalllehtede lõikamine.

Eelised: Veega juhitavad laserid minimeerivad kuumusest mõjutatud tsooni (HAZ), parandavad pinna kvaliteeti ja välistavad sagedase ümberfokuseerimise vajaduse – sujuvamaks muutes kogu protsessi.

3. Elektroerosioonitöötlus (EDM)

Kasutusalad: aukude puurimine mittejuhtivatesse materjalidesse, näiteks keraamilistesse katetesse kosmosemootorites.

Eelised: Erinevalt elektroforeesist ei ole veega juhitavate laserite puhul juhtivus piiratud. Need suudavad puurida suure kuvasuhtega mikroauke (kuni 30:1) ilma servadeta, parandades nii kvaliteeti kui ka efektiivsust.

4. Keemiline söövitamine ja abrasiivne veejoa lõikamine

Rakendused: Mikrokanalite töötlemine meditsiiniseadmetes, näiteks titaanist implantaatides.

Eelised: Veega juhitavad laserid pakuvad puhtamat ja keskkonnasõbralikumat töötlemist – keemilisi jääke pole, pinna karedus on väiksem ning meditsiiniliste komponentide ohutus ja töökindlus on parem.

5. Plasma- ja leegilõikus

Kasutusalad: alumiiniumisulamist lehtede lõikamine autotööstuses.

Eelised: See tehnoloogia hoiab ära kõrgel temperatuuril oksüdeerumise ja vähendab oluliselt termilist deformatsiooni (alla 0,1% vs üle 5% traditsiooniliste meetodite puhul), tagades parema lõiketäpsuse ja materjali kvaliteedi.

Kas veega juhitav laser vajab laserjahutit ?

Jah. Kuigi veevool toimib juhtkeskkonnana, tekitab sisemine laserallikas (näiteks kiud-, pooljuht- või CO₂-laser) töötamise ajal märkimisväärset soojust. Ilma tõhusa jahutuseta võib see soojus põhjustada ülekuumenemist, mis halvendab jõudlust ja lühendab laseri eluiga.

Tööstuslik laserjahuti on oluline stabiilse temperatuuri hoidmiseks, ühtlase väljundvõimsuse tagamiseks ja lasersüsteemi kaitsmiseks. Rakenduste jaoks, mis seavad esikohale väikese termilise kahjustuse, suure täpsuse ja keskkonnasõbralikkuse – eriti täppistootmises –, pakuvad veega juhitavad laserid koos usaldusväärsete laserjahutitega paremaid ja jätkusuutlikke töötlemislahendusi.