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La lavorazione laser è piuttosto comune nella nostra vita quotidiana e molti di noi la conoscono bene. Potreste sentire spesso i termini laser a nanosecondi, laser a picosecondi, laser a femtosecondi. Appartengono tutti alla categoria dei laser ultraveloci. Ma sapete come distinguerli?
Per prima cosa, cerchiamo di capire cosa significano questi "secondi".
1 nanosecondo = 10-9 secondo
1 picosecondo = 10-12 secondo
1 femtosecondo = 10-15 secondo
Pertanto, la differenza principale tra laser a nanosecondi, laser a picosecondi e laser a femtosecondi risiede nella loro durata temporale.
Il significato del laser ultrarapido
Molto tempo fa, si è cercato di utilizzare il laser per eseguire microlavorazioni. Tuttavia, poiché il laser tradizionale ha una lunga durata d'impulso e una bassa intensità, i materiali da lavorare tendono a fondersi facilmente e a continuare a evaporare. Sebbene il raggio laser possa essere focalizzato in un punto laser molto piccolo, l'impatto termico sui materiali è comunque piuttosto elevato, il che limita la precisione della lavorazione. Solo riducendo l'effetto termico è possibile migliorare la qualità della lavorazione.
Ma quando il laser ultraveloce agisce sui materiali, l'effetto di lavorazione cambia significativamente. Con l'aumento significativo dell'energia dell'impulso, l'elevata densità di potenza è sufficientemente potente da ablare l'elettronica esterna. Poiché l'interazione tra il laser ultraveloce e i materiali è piuttosto breve, lo ione è già stato ablato sulla superficie del materiale prima di trasmettere l'energia ai materiali circostanti, quindi non verrà trasmesso alcun effetto termico ai materiali circostanti. Pertanto, la lavorazione laser ultraveloce è anche nota come lavorazione a freddo.
Esistono molteplici applicazioni del laser ultraveloce nella produzione industriale. Di seguito ne citeremo alcune:
1. Foratura
Nella progettazione di circuiti stampati, si inizia a utilizzare la base ceramica per sostituire la tradizionale base in plastica e ottenere una migliore conduttività termica. Per collegare i componenti elettronici, è necessario praticare sulla scheda migliaia di piccoli fori di livello μm. Pertanto, mantenere la base stabile senza interferenze dovute all'apporto di calore durante la foratura è diventato molto importante. E il laser a picosecondi è lo strumento ideale.
Il laser a picosecondi esegue la foratura mediante percussione, mantenendone l'uniformità. Oltre che sui circuiti stampati, il laser a picosecondi è applicabile anche per eseguire forature di alta qualità su film sottili di plastica, semiconduttori, film metallici e zaffiro.
2. Scrittura e taglio
È possibile formare una linea tramite scansione continua per sovrapporre l'impulso laser. Ciò richiede un'elevata quantità di scansione per penetrare in profondità nella ceramica fino a raggiungere 1/6 dello spessore del materiale. Quindi, separare ogni singolo modulo dalla base ceramica insieme a queste linee. Questo tipo di separazione è chiamato "scribing".
Un altro metodo di separazione è il taglio con ablazione laser a impulsi. Richiede l'ablazione del materiale fino al suo completo taglio.
Per le operazioni di incisione e taglio sopra descritte, le opzioni ideali sono il laser a picosecondi e il laser a nanosecondi.
3.Rimozione del rivestimento
Un'altra applicazione del laser ultraveloce nella microlavorazione è la rimozione del rivestimento. Ciò significa rimuovere con precisione il rivestimento senza danneggiare o danneggiare leggermente i materiali di base. L'ablazione può essere effettuata su linee di diversi micrometri di larghezza o su larga scala, di diversi centimetri quadrati. Poiché la larghezza del rivestimento è molto inferiore a quella dell'ablazione, il calore non verrà trasferito lateralmente. Questo rende il laser a nanosecondi molto appropriato.
Il laser ultraveloce ha un grande potenziale e un futuro promettente. Non richiede post-elaborazione, è facile da integrare, ha un'elevata efficienza di lavorazione, un basso consumo di materiali e un basso inquinamento ambientale. È ampiamente utilizzato nella produzione di automobili, elettronica, elettrodomestici, macchinari, ecc. Per mantenere il laser ultraveloce in funzione con precisione a lungo termine, la sua temperatura deve essere mantenuta correttamente. S&A I refrigeratori d'acqua portatili della serie CWUP di Teyu sono ideali per il raffreddamento di laser ultraveloci fino a 30 W. Queste unità laser refrigeratore offrono un livello di precisione estremamente elevato di ±0,1 ℃ e supportano la funzione di comunicazione Modbus 485. Con una tubazione progettata correttamente, la possibilità di generare bolle è diventata molto ridotta, il che riduce l'impatto sul laser ultraveloce.
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