Kas yra vandeniu valdoma lazerinė technologija ir kokius tradicinius metodus ji gali pakeisti?

Kas yra vandeniu valdoma lazerinė technologija? Kaip ji veikia?

Vandeniu valdomo lazerio technologija – tai pažangus apdorojimo metodas, kai didelės energijos lazerio spindulys sujungiamas su aukšto slėgio vandens srove. Naudojant visiško vidinio atspindžio principą, vandens srovė veikia kaip optinis bangolaidis. Šis novatoriškas metodas sujungia lazerinio apdirbimo tikslumą su vandens aušinimo ir valymo galimybėmis, todėl galimas efektyvus, mažai pažeidžiantis ir didelio tikslumo apdirbimas.

Tradiciniai procesai, kuriuos jis gali pakeisti, ir pagrindiniai privalumai

1. Įprastinis mechaninis apdirbimas

Pritaikymas: Kietų ir trapių medžiagų, tokių kaip keramika, silicio karbidas ir deimantai, pjovimas.

Privalumai: Vandeniu valdomi lazeriai apdoroja bekontakčiu būdu, išvengiant mechaninio įtempio ir medžiagų pažeidimo. Idealiai tinka itin plonoms detalėms (pvz., laikrodžių krumpliaračiams) ir sudėtingoms formoms, nes padidina pjovimo tikslumą ir lankstumą.

2. Tradicinis lazerinis apdirbimas

Pritaikymas: puslaidininkinių plokštelių, tokių kaip SiC ir GaN, arba plonų metalo lakštų pjovimas.

Privalumai: Vandeniu valdomi lazeriai sumažina karščio paveiktą zoną (HAZ), pagerina paviršiaus kokybę ir pašalina dažno fokusavimo poreikį, taip supaprastindami visą procesą.

3. Elektroerozinis apdirbimas (EDM)

Pritaikymas: Skylių gręžimas nelaidžiose medžiagose, tokiose kaip keraminės dangos aviacijos ir kosmoso varikliuose.

Privalumai: Skirtingai nuo EDM, vandeniu valdomiems lazeriams laidumas nėra ribojamas. Jie gali gręžti didelio kraštinių santykio mikro skylutes (iki 30:1) be atplaišų, taip pagerindami ir kokybę, ir efektyvumą.

4. Cheminis ėsdinimas ir pjovimas abrazyviniu vandens srove

Pritaikymas: mikrokanalinis apdorojimas medicinos prietaisuose, tokiuose kaip titano implantai.

Privalumai: Vandeniu valdomi lazeriai siūlo švaresnį ir ekologiškesnį apdorojimą – jokių cheminių likučių, mažesnis paviršiaus šiurkštumas ir pagerintas medicininių komponentų saugumas bei patikimumas.

5. Plazminis ir liepsninis pjovimas

Pritaikymas: aliuminio lydinių lakštų pjovimas automobilių pramonėje.

Privalumai: Ši technologija apsaugo nuo oksidacijos aukštoje temperatūroje ir žymiai sumažina terminę deformaciją (mažiau nei 0,1 %, palyginti su daugiau nei 5 % taikant tradicinius metodus), užtikrindama geresnį pjovimo tikslumą ir medžiagos kokybę.

Ar vandeniu valdomam lazeriui reikalingas lazerinis aušintuvas ?

Taip. Nors vandens srovė yra kreipiančioji terpė, vidinis lazerio šaltinis (pvz., šviesolaidinis, puslaidininkinis arba CO₂ lazeris) veikimo metu generuoja didelę šilumą. Be efektyvaus aušinimo ši šiluma gali perkaisti, pakenkti našumui ir sutrumpinti lazerio tarnavimo laiką.

Pramoninis lazerinis aušintuvas yra būtinas norint palaikyti stabilią temperatūrą, užtikrinti pastovų našumą ir apsaugoti lazerinę sistemą. Tose srityse, kuriose pirmenybė teikiama mažam terminiam pažeidimui, dideliam tikslumui ir ekologiškumui, ypač tiksliojoje gamyboje, vandeniu valdomi lazeriai kartu su patikimais lazeriniais aušintuvais suteikia geresnius ir tvarius apdorojimo sprendimus.