Hoe hitte-geïnduceerde vervorming bij laserbewerking te voorkomen

Laserbewerking van sterk reflecterende materialen, zoals koper, goud en aluminium, brengt unieke uitdagingen met zich mee vanwege hun hoge thermische geleidbaarheid. Hitte verspreidt zich snel door het materiaal, waardoor de warmte-beïnvloede zone (HAZ) groter wordt. Hierdoor veranderen de mechanische eigenschappen en ontstaan er vaak bramen aan de randen en thermische vervorming. Deze problemen kunnen de nauwkeurigheid en de algehele productkwaliteit in gevaar brengen. Er zijn echter verschillende strategieën die deze thermische uitdagingen effectief kunnen aanpakken.

1. Laserparameters optimaliseren

Door gebruik te maken van kortepulslasers, zoals picoseconde- of femtosecondelasers, kan de thermische impact aanzienlijk worden verminderd. Deze ultrakorte pulsen werken als nauwkeurige scalpels: ze leveren energie in geconcentreerde uitbarstingen, waardoor de hitteverspreiding wordt beperkt. Het bepalen van de ideale combinatie van laservermogen en scansnelheid vereist echter grondig experimenteren. Overmatig vermogen of langzaam scannen kan nog steeds hitteophoping veroorzaken. Door de parameters zorgvuldig te kalibreren, krijgt u meer controle over het proces en worden ongewenste thermische effecten verminderd.

2. Ondersteunende technieken toepassen

Lokale koeling: Gebruiken industriële laserkoelers  want plaatselijke afkoeling kan de oppervlaktewarmte snel afvoeren en de warmteverspreiding beperken. Een andere oplossing die u kunt kiezen is luchtkoeling, een mildere oplossing die minder contaminatie veroorzaakt. Dit is vooral belangrijk voor delicate materialen.

Verwerking in afgesloten kamers: Door het uitvoeren van zeer nauwkeurige laserbewerking in een vacuüm- of inerte gasomgeving in een afgesloten kamer wordt de thermische geleiding verminderd en oxidatie voorkomen, waardoor het proces verder wordt gestabiliseerd.

Voorkoelbehandeling: Door de begintemperatuur van het materiaal vóór de verwerking te verlagen, wordt een deel van de warmte-invoer geabsorbeerd zonder dat de thermische vervormingsdrempels worden overschreden. Deze techniek minimaliseert warmtediffusie en verbetert de bewerkingsnauwkeurigheid.

Door laserparameteroptimalisatie te combineren met geavanceerde koel- en verwerkingsstrategieën kunnen fabrikanten thermische vervorming in sterk reflecterende materialen effectief verminderen. Deze maatregelen verbeteren niet alleen de kwaliteit van de laserbewerking, maar verlengen ook de levensduur van de apparatuur en verhogen de betrouwbaarheid van de productie.