Kako spriječiti toplinski induciranu deformaciju kod laserske obrade

Laserska obrada visoko reflektirajućih materijala - poput bakra, zlata i aluminija - predstavlja jedinstvene izazove zbog njihove visoke toplinske vodljivosti. Toplina se brzo raspršuje po materijalu, proširujući zonu utjecaja topline (HAZ), mijenjajući mehanička svojstva i često rezultirajući neravninama na rubovima i toplinskom deformacijom. Ovi problemi mogu ugroziti preciznost i ukupnu kvalitetu proizvoda. Međutim, nekoliko strategija može učinkovito ublažiti ove toplinske izazove.

1. Optimizirajte parametre lasera

Korištenje kratkopulsnih lasera, poput pikosekundnih ili femtosekundnih lasera, može značajno smanjiti toplinski utjecaj. Ovi ultrakratki impulsi djeluju poput preciznih skalpela, isporučujući energiju u koncentriranim rafalima koji ograničavaju difuziju topline. Međutim, određivanje idealne kombinacije snage lasera i brzine skeniranja zahtijeva temeljito eksperimentiranje. Prekomjerna snaga ili sporo skeniranje i dalje mogu uzrokovati nakupljanje topline. Pažljiva kalibracija parametara osigurava bolju kontrolu nad procesom, smanjujući neželjene toplinske učinke.

2. Primijenite potporne tehnike

Lokalno hlađenje: Korištenje industrijski laserski hladnjaci  za lokalizirano hlađenje može brzo raspršiti površinsku toplinu i ograničiti širenje topline. Alternativno, hlađenje zrakom nudi nježnije rješenje bez onečišćenja, posebno za osjetljive materijale.

Obrada u zatvorenoj komori: Provođenje visokoprecizne laserske obrade u vakuumu ili inertnom plinu unutar zatvorene komore smanjuje toplinsku vodljivost i sprječava oksidaciju, dodatno stabilizirajući proces.

Tretman prethodnog hlađenja: Snižavanje početne temperature materijala prije obrade pomaže apsorbirati dio unosa topline bez prekoračenja pragova toplinske deformacije. Ova tehnika minimizira difuziju topline i poboljšava točnost obrade.

Kombiniranjem optimizacije parametara lasera s naprednim strategijama hlađenja i obrade, proizvođači mogu učinkovito smanjiti toplinsku deformaciju u visoko reflektirajućim materijalima. Ove mjere ne samo da poboljšavaju kvalitetu laserske obrade, već i produžuju vijek trajanja opreme i poboljšavaju pouzdanost proizvodnje.