Kaip išvengti karščio sukeltos deformacijos lazerinio apdirbimo metu

Labai atspindinčių medžiagų, tokių kaip varis, auksas ir aliuminis, lazerinis apdorojimas kelia unikalių iššūkių dėl jų didelio šilumos laidumo. Šiluma greitai pasklinda po visą medžiagą, padidindama karščio paveiktą zoną (HAZ), pakeisdama mechanines savybes ir dažnai sukeldama kraštų įbrėžimus bei terminę deformaciją. Šios problemos gali pakenkti tikslumui ir bendrai produkto kokybei. Tačiau keletas strategijų gali veiksmingai sušvelninti šiuos terminius iššūkius.

1. Optimizuokite lazerio parametrus

Naudojant trumpo impulso lazerius, tokius kaip pikosekundiniai arba femtosekundiniai lazeriai, galima žymiai sumažinti šiluminį poveikį. Šie itin trumpi impulsai veikia kaip tikslūs skalpeliai, tiekiantys energiją koncentruotais pliūpsniais, kurie riboja šilumos sklaidą. Tačiau norint nustatyti idealų lazerio galios ir skenavimo greičio derinį, reikia atlikti išsamius eksperimentus. Per didelis galingumas arba lėtas skenavimas vis tiek gali sukelti šilumos kaupimąsi. Kruopštus parametrų kalibravimas užtikrina geresnę proceso kontrolę, sumažinant nepageidaujamą šiluminį poveikį.

2. Taikykite pagalbinius metodus

Vietinis aušinimas: Naudojant pramoniniai lazeriniai aušintuvai  lokalizuotas aušinimas gali greitai išsklaidyti paviršiaus šilumą ir apriboti šilumos plitimą. Arba oro aušinimas siūlo švelnesnį ir be užteršimo sprendimą, ypač jautrioms medžiagoms.

Apdorojimas uždaroje kameroje: Didelio tikslumo lazerinis apdirbimas vakuume arba inertinių dujų aplinkoje sandarioje kameroje sumažina šilumos laidumą ir apsaugo nuo oksidacijos, dar labiau stabilizuodamas procesą.

Išankstinis aušinimas: Pradinės medžiagos temperatūros sumažinimas prieš apdorojimą padeda sugerti dalį šilumos neviršijant terminės deformacijos slenksčių. Ši technika sumažina šilumos išsiskyrimą ir pagerina apdirbimo tikslumą.

Derindami lazerio parametrų optimizavimą su pažangiomis aušinimo ir apdorojimo strategijomis, gamintojai gali efektyviai sumažinti terminę deformaciją labai atspindinčiose medžiagose. Šios priemonės ne tik pagerina lazerinio apdorojimo kokybę, bet ir prailgina įrangos tarnavimo laiką bei padidina gamybos patikimumą.