Slik forhindrer du varmeindusert deformasjon i lasermaskinering

Laserbehandling av svært reflekterende materialer – som kobber, gull og aluminium – presenterer unike utfordringer på grunn av deres høye varmeledningsevne. Varme spres raskt gjennom materialet, noe som forstørrer den varmepåvirkede sonen (HAZ), endrer mekaniske egenskaper og ofte resulterer i kantgrader og termisk deformasjon. Disse problemene kan gå ut over presisjonen og den generelle produktkvaliteten. Imidlertid kan flere strategier effektivt redusere disse termiske utfordringene.

1. Optimaliser laserparametere

Bruk av kortpulslasere, som pikosekund- eller femtosekundlasere, kan redusere termisk påvirkning betydelig. Disse ultrakorte pulsene fungerer som presisjonsskalpeller, og leverer energi i konsentrerte utbrudd som begrenser varmediffusjon. Å bestemme den ideelle kombinasjonen av laserkraft og skannehastighet krever imidlertid grundig eksperimentering. For høy strøm eller langsom skanning kan fortsatt føre til varmeakkumulering. Nøye kalibrering av parametere sikrer bedre kontroll over prosessen, og reduserer uønskede termiske effekter.

2. Bruk støtteteknikker

Lokal kjøling: Bruk av industrielle laserkjølere  for lokal avkjøling kan raskt spre overflatevarme og begrense varmespredning. Alternativt tilbyr luftkjøling en skånsommere og forurensningsfri løsning, spesielt for delikate materialer.

Forseglet kammerbehandling: Å utføre høypresisjonslasermaskinering i vakuum- eller inertgassmiljøer i et forseglet kammer reduserer varmeledning og forhindrer oksidasjon, noe som ytterligere stabiliserer prosessen.

Forkjølingsbehandling: Å senke materialets starttemperatur før bearbeiding bidrar til å absorbere noe av varmetilførselen uten å overskride terskler for termisk deformasjon. Denne teknikken minimerer varmediffusjon og forbedrer maskineringsnøyaktigheten.

Ved å kombinere laserparameteroptimalisering med avanserte kjøle- og prosesseringsstrategier, kan produsenter effektivt redusere termisk deformasjon i svært reflekterende materialer. Disse tiltakene forbedrer ikke bare kvaliteten på laserbehandlingen, men forlenger også utstyrets levetid og forbedrer produksjonspåliteligheten.