فناوری لیزر هدایت‌شده با آب چیست و جایگزین کدام روش‌های سنتی می‌شود؟

فناوری لیزر هدایت‌شده با آب چیست؟ چگونه کار می‌کند؟

فناوری لیزر هدایت‌شده با آب، یک روش پردازش پیشرفته است که پرتو لیزر پرانرژی را با جت آب پرفشار ترکیب می‌کند. با استفاده از اصل بازتاب داخلی کلی، جریان آب به عنوان یک موجبر نوری عمل می‌کند. این رویکرد نوآورانه، دقت ماشینکاری لیزر را با قابلیت‌های خنک‌کننده و تمیزکننده آب ادغام می‌کند و امکان پردازش کارآمد، کم‌ضرر و با دقت بالا را فراهم می‌کند.

فرآیندهای سنتی که می‌تواند جایگزین آنها شود و مزایای کلیدی آنها

۱. ماشینکاری مکانیکی مرسوم

کاربردها: برش مواد سخت و شکننده مانند سرامیک، کاربید سیلیکون و الماس.

مزایا: لیزرهای هدایت‌شده با آب از پردازش غیرتماسی استفاده می‌کنند و از تنش مکانیکی و آسیب به مواد جلوگیری می‌کنند. برای قطعات بسیار نازک (مثلاً چرخ‌دنده‌های ساعت) و اشکال پیچیده ایده‌آل هستند و دقت برش و انعطاف‌پذیری را افزایش می‌دهند.

۲. ماشینکاری لیزری سنتی

کاربردها: برش ویفرهای نیمه‌هادی مانند SiC و GaN یا ورق‌های فلزی نازک.

مزایا: لیزرهای هدایت‌شده با آب، ناحیه تحت تأثیر حرارت (HAZ) را به حداقل می‌رسانند، کیفیت سطح را بهبود می‌بخشند و نیاز به فوکوس مجدد مکرر را از بین می‌برند - که کل فرآیند را ساده می‌کند.

۳. ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM)

کاربردها: سوراخکاری در مواد نارسانا، مانند پوشش‌های سرامیکی در موتورهای هوافضا.

مزایا: برخلاف EDM، لیزرهای هدایت‌شده با آب محدود به رسانایی نیستند. آن‌ها می‌توانند سوراخ‌های ریز با نسبت ابعاد بالا (تا 30:1) را بدون پلیسه ایجاد کنند که هم کیفیت و هم کارایی را افزایش می‌دهد.

۴. حکاکی شیمیایی و برش جت آب با مواد ساینده

کاربردها: پردازش میکروکانال در دستگاه‌های پزشکی مانند ایمپلنت‌های تیتانیومی.

مزایا: لیزرهای هدایت‌شده با آب، پردازش تمیزتر و سبزتری را ارائه می‌دهند - بدون باقی‌مانده‌های شیمیایی، زبری سطح کمتر و ایمنی و قابلیت اطمینان بهبود یافته قطعات پزشکی.

۵. برش پلاسما و شعله

کاربردها: برش ورق‌های آلیاژ آلومینیوم در صنعت خودرو.

مزایا: این فناوری از اکسیداسیون در دمای بالا جلوگیری می‌کند و تغییر شکل حرارتی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد (کمتر از 0.1٪ در مقابل بیش از 5٪ با روش‌های سنتی)، که دقت برش و کیفیت مواد را بهبود می‌بخشد.

آیا لیزر هدایت شده با آب به چیلر لیزر نیاز دارد؟

بله. اگرچه جریان آب به عنوان واسطه هدایت عمل می‌کند، اما منبع لیزر داخلی (مانند فیبر، نیمه‌هادی یا لیزر CO₂) در حین کار گرمای قابل توجهی تولید می‌کند. بدون خنک‌سازی کارآمد، این گرما می‌تواند منجر به گرمای بیش از حد، کاهش عملکرد و کاهش طول عمر لیزر شود.

یک چیلر لیزر صنعتی برای حفظ دمای پایدار، اطمینان از خروجی ثابت و محافظت از سیستم لیزر ضروری است. برای کاربردهایی که آسیب حرارتی کم، دقت بالا و سازگاری با محیط زیست را در اولویت قرار می‌دهند - به خصوص در تولید دقیق - لیزرهای هدایت شده با آب، همراه با چیلرهای لیزر قابل اعتماد، راه‌حل‌های پردازش برتر و پایداری را ارائه می‌دهند.