Kā novērst karstuma izraisītu deformāciju lāzera apstrādē

Augsti atstarojošu materiālu, piemēram, vara, zelta un alumīnija, lāzerapstrāde rada unikālus izaicinājumus to augstās siltumvadītspējas dēļ. Siltums ātri izkliedējas visā materiālā, palielinot termiski ietekmēto zonu (HAZ), mainot mehāniskās īpašības un bieži vien izraisot malu apgriezumus un termisko deformāciju. Šīs problēmas var apdraudēt precizitāti un kopējo produkta kvalitāti. Tomēr vairākas stratēģijas var efektīvi mazināt šīs termiskās problēmas.

1. Optimizēt lāzera parametrus

Īsu impulsu lāzeru, piemēram, pikosekunžu vai femtosekundžu lāzeru, izmantošana var ievērojami samazināt termisko ietekmi. Šie īpaši īsie impulsi darbojas kā precīzi skalpeļi, piegādājot enerģiju koncentrētos uzliesmojumos, kas ierobežo siltuma izkliedi. Tomēr, lai noteiktu ideālo lāzera jaudas un skenēšanas ātruma kombināciju, ir nepieciešama rūpīga eksperimentēšana. Pārmērīga jauda vai lēna skenēšana joprojām var izraisīt siltuma uzkrāšanos. Rūpīga parametru kalibrēšana nodrošina labāku procesa kontroli, samazinot nevēlamus termiskos efektus.

2. Pielietojiet atbalsta metodes

Vietējā dzesēšana: Izmantojot rūpnieciskie lāzera dzesētāji  lokalizētai dzesēšanai var ātri izkliedēt virsmas siltumu un ierobežot siltuma izplatīšanos. Alternatīvi, gaisa dzesēšana piedāvā saudzīgāku un bez piesārņojuma risinājumu, īpaši smalkiem materiāliem.

Apstrāde noslēgtā kamerā: Augstas precizitātes lāzera apstrādes veikšana vakuumā vai inertas gāzes vidē noslēgtā kamerā samazina siltumvadītspēju un novērš oksidēšanos, vēl vairāk stabilizējot procesu.

Pirmsdzesēšanas apstrāde: Materiāla sākotnējās temperatūras pazemināšana pirms apstrādes palīdz absorbēt daļu siltuma ievades, nepārsniedzot termiskās deformācijas sliekšņus. Šī metode samazina siltuma izkliedi un uzlabo apstrādes precizitāti.

Apvienojot lāzera parametru optimizāciju ar progresīvām dzesēšanas un apstrādes stratēģijām, ražotāji var efektīvi samazināt termisko deformāciju ļoti atstarojošos materiālos. Šie pasākumi ne tikai uzlabo lāzera apstrādes kvalitāti, bet arī pagarina iekārtu kalpošanas laiku un uzlabo ražošanas uzticamību.