Laserverwerking is vrij gebruikelijk in ons dagelijks leven en velen van ons zijn er redelijk bekend mee. Je hoort vaak de termen nanosecondelaser, picosecondelaser, femtosecondelaser. Ze behoren allemaal tot ultrasnelle laser. Maar weet jij hoe je ze kunt onderscheiden?
Laten we eerst eens kijken wat deze ‘tweede’ betekenen.
1 nanoseconde = 10
-9 seconde
1 picoseconde = 10
-12 seconde
1 femtoseconde = 10
-15 seconde
Daarom ligt het grootste verschil tussen nanosecondelaser, picosecondelaser en femtosecondelaser in hun tijdsduur.
De betekenis van ultrasnelle laserLang geleden probeerden mensen laser te gebruiken om microbewerkingen uit te voeren. Omdat de traditionele laser echter een lange pulsbreedte en een lage laserintensiteit heeft, zijn de te verwerken materialen gemakkelijk te smelten en blijven ze verdampen. Hoewel de laserstraal kan worden gefocusseerd op een zeer kleine laservlek, is de hitte-impact op de materialen nog steeds behoorlijk groot, wat de nauwkeurigheid van de verwerking beperkt. Alleen het verminderen van het warmte-effect kan de kwaliteit van de verwerking verbeteren.
Maar wanneer ultrasnelle laser op de materialen werkt, verandert het verwerkingseffect aanzienlijk. Naarmate de pulsenergie dramatisch toeneemt, is de hoge vermogensdichtheid krachtig genoeg om de buitenste elektronica te vernietigen. Omdat de interactie tussen de ultrasnelle laser en de materialen vrij kort is, is het ion al op het materiaaloppervlak geablateerd voordat het de energie naar de omringende materialen overbrengt, zodat er geen warmte-effect op de omringende materialen ontstaat. Daarom wordt ultrasnelle laserbewerking ook wel koude bewerking genoemd.
Er is een grote verscheidenheid aan toepassingen van ultrasnelle laser in de industriële productie. Hieronder noemen we er een paar:
1. Gaten borenBij het ontwerp van printplaten beginnen mensen een keramische fundering te gebruiken om de traditionele plastic fundering te vervangen om een betere warmtegeleiding te realiseren. Om elektronische componenten aan te sluiten, moeten duizenden kleine gaatjes op μm-niveau op het bord worden geboord. Daarom is het heel belangrijk geworden om de fundering stabiel te houden zonder te worden gestoord door de warmte-inbreng tijdens het boren van gaten. En picoseconde-lase is het ideale hulpmiddel.
Picoseconde laser realiseert gatboren door middel van slagboren en behoudt de uniformiteit van het gat. Naast printplaten is de picosecondelaser ook toepasbaar voor het boren van gaten van hoge kwaliteit op dunne kunststoffilm, halfgeleider, metaalfilm en saffier.
2. Schrijven en snijdenDoor continu scannen kan een lijn worden gevormd om de laserpuls te overlappen. Dit vereist een grote hoeveelheid scannen om diep in het keramiek te gaan totdat de lijn 1/6 van de materiaaldikte heeft bereikt. Scheid vervolgens elke afzonderlijke module samen met deze lijnen van de keramische fundering. Dit soort scheiden wordt inschrijven genoemd.
Een andere scheidingsmethode is pulslaserablatiesnijden. Het vereist ablatie van het materiaal totdat het materiaal volledig is doorgesneden.
Voor het bovenstaande schrijven en snijden zijn picosecondelaser en nanosecondelaser de ideale opties.
3. Verwijdering van coatingEen andere microbewerkingstoepassing van ultrasnelle laser is het verwijderen van coatings. Dit betekent het nauwkeurig verwijderen van de coating zonder de funderingsmaterialen (licht) te beschadigen. De ablatie kan bestaan uit lijnen van enkele micrometers breed of op grote schaal van enkele vierkante centimeters. Omdat de breedte van de coating veel kleiner is dan de breedte van de ablatie, wordt de warmte niet naar de zijkant overgedragen. Dit maakt nanoseconde-laser zeer geschikt.
Ultrasnelle laser heeft een groot potentieel en een veelbelovende toekomst. Er is geen nabewerking nodig, gemakkelijke integratie, hoge verwerkingsefficiëntie, laag materiaalverbruik en lage milieuvervuiling. Het wordt veel gebruikt in de auto-, elektronica-, apparaten-, machinebouw, enz.. Om de ultrasnelle laser op de lange termijn nauwkeurig te laten werken, moet de temperatuur goed worden gehandhaafd. S&A Teyu CWUP-seriedraagbare waterkoelers zijn zeer ideaal voor het koelen van ultrasnelle lasers tot 30W. Deze laserkoelers beschikken over een extreem hoge nauwkeurigheid van ±0,1℃ en ondersteunen de Modbus 485-communicatiefunctie. Met een goed ontworpen pijpleiding is de kans op het genereren van luchtbellen zeer klein geworden, waardoor de impact op de ultrasnelle laser kleiner wordt.
