Osaatko erottaa nanosekuntilaserin, pikosekuntilaserin ja femtosekuntilaserin toisistaan?

Selvitetään ensin, mitä nämä "toiset" tarkoittavat.

1 nanosekunti = 10 ^-9 toinen

1 pikosekunti = 10 ^-12 toinen

1 femtosekunti = 10 ^-15 toinen

Siksi suurin ero nanosekuntilaserin, pikosekuntilaserin ja femtosekuntilaserin välillä on niiden kestossa.

Ultrafast-laserin merkitys

Kauan sitten ihmiset yrittivät käyttää laseria mikrotyöstöön. Koska perinteisellä laserilla on kuitenkin pitkä pulssinleveys ja alhainen laserintensiteetti, käsiteltävät materiaalit sulavat helposti ja haihtuvat jatkuvasti. Vaikka lasersäde voidaan kohdistaa hyvin pieneen laserpisteeseen, lämpövaikutus materiaaleihin on silti melko suuri, mikä rajoittaa työstön tarkkuutta. Vain lämpövaikutuksen vähentäminen voi parantaa käsittelyn laatua.

Mutta kun ultranopea laser työstää materiaaleja, prosessointitehosteessa on merkittävä muutos. Pulssienergian kasvaessa dramaattisesti suuri tehotiheys on riittävän voimakas poistamaan ulkoisen elektroniikan. Koska ultranopean laserin ja materiaalien välinen vuorovaikutus on melko lyhyt, ioni on jo ablatoitu materiaalin pinnalta ennen kuin se siirtää energiaa ympäröiville materiaaleille, joten lämpövaikutusta ei aiheudu ympäröiville materiaaleille. Siksi ultranopeaa laserkäsittelyä kutsutaan myös kylmäkäsittelyksi.

Teollisuustuotannossa on laaja valikoima ultraspeedlasersovelluksia. Alla mainitsemme muutamia:

1. Reiän poraus

Piirilevyjen suunnittelussa ihmiset alkavat käyttää keraamisia perustuksia perinteisen muovisen perustuksen korvaamiseksi paremman lämmönjohtavuuden saavuttamiseksi. Elektronisten komponenttien liittämiseksi tarvitaan tuhansia μm-tasolle on porattava pienet reiät laudalle. Siksi on tullut erittäin tärkeäksi pitää perustukset vakaina ilman, että reiän porauksen aikana syntyvä lämpö häiritsee niiden toimintaa. Ja pikosekuntilaaseri on ihanteellinen työkalu.

Pikosekuntilaserilla reiän poraus tapahtuu iskuporauksella ja reiän tasaisuus säilyy. Piirilevyjen lisäksi pikosekuntilaserilla voidaan porata korkealaatuisia reikiä myös muovikalvoille, puolijohteille, metallikalvoille ja safiirille.

2. Piirtäminen ja leikkaaminen

Jatkuvalla skannauksella voidaan muodostaa viiva, joka peittää laserpulssin. Tämä vaatii paljon skannausta, jotta päästään syvälle keramiikan sisään, kunnes viiva on saavuttanut 1/6 materiaalin paksuudesta. Erota sitten jokainen yksittäinen moduuli keraamisesta perustuksesta näitä viivoja pitkin. Tällaista erottelua kutsutaan piirtämiseksi.

Toinen erottelumenetelmä on pulssilaserleikkaus. Se vaatii materiaalin ablaatiota, kunnes se on leikattu kokonaan läpi.

Yllä mainittuun piirtämiseen ja leikkaamiseen pikosekuntilaser ja nanosekuntilaser ovat ihanteellisia vaihtoehtoja.

3. Pinnoitteen poisto

Toinen ultrasopean laserin mikrotyöstösovellus on pinnoitteen poisto. Tämä tarkoittaa pinnoitteen tarkkaa poistamista vahingoittamatta tai vahingoittamatta vain vähän perustusmateriaaleja. Ablaatio voi olla useiden mikrometrien levyisiä viivoja tai useiden neliösenttimetrien levyisiä. Koska pinnoitteen leveys on paljon pienempi kuin ablaation leveys, lämpö ei siirry sivulle. Tämä tekee nanosekuntilaserista erittäin sopivan.

Ultranopealla laserilla on suuri potentiaali ja lupaava tulevaisuus. Se ei vaadi jälkikäsittelyä, on helposti integroitavissa, prosessointitehokas, materiaalinkulutus on alhainen ja ympäristön saastuminen vähäistä. Sitä on käytetty laajalti autoteollisuudessa, elektroniikassa, kodinkoneissa, koneissa jne. Jotta ultranopea laser toimisi tarkasti pitkällä aikavälillä, sen lämpötilaa on ylläpidettävä hyvin. S&Teyu CWUP -sarja kannettavat vedenjäähdyttimet sopivat erinomaisesti jopa 30 W:n tehoisten ultranopeiden lasereiden jäähdyttämiseen. Näillä laserjäähdytysyksiköillä on erittäin korkea tarkkuustaso ±0,1 ℃ ja tukee Modbus 485 -tiedonsiirtotoimintoa. Oikein suunnitellulla putkistolla kuplien muodostumisen mahdollisuus on pienentynyt huomattavasti, mikä vähentää vaikutusta ultranopeaan laseriin.