W dobie zaawansowanej produkcji, obróbka laserowa stała się niezbędna w zastosowaniach wymagających wysokiej precyzji ze względu na swoją bezkontaktowość, elastyczność i wyjątkową dokładność. Jednak konwencjonalna obróbka laserowa nadal boryka się z problemami stref wpływu ciepła, odpryskami i zanieczyszczeniami powierzchni – czynnikami, które mogą negatywnie wpływać na jakość mikroobróbki.
Aby sprostać tym wyzwaniom, technologia lasera sterowanego strumieniem wody (WJGL) stała się przełomową innowacją. Połączenie skupionej wiązki lasera z cienkim strumieniem wody pozwala na czystsze, chłodniejsze i wydajniejsze przetwarzanie materiałów. Ta hybrydowa metoda zyskuje coraz większe zainteresowanie w branżach takich jak półprzewodniki, urządzenia medyczne i przemysł lotniczy i kosmiczny, gdzie precyzja i kontrola temperatury mają kluczowe znaczenie.
Technologia lasera sterowanego strumieniem wody (Water Jet Guided Laser) integruje energię lasera z możliwościami chłodzenia i płukania strumienia wody. Proces rozpoczyna się od skupienia wiązki lasera za pomocą układu optycznego, a następnie skierowania jej w szybki, mikrostrumieniowy strumień wody – zazwyczaj o średnicy 50–100 μm.
Ponieważ woda ma wyższy współczynnik załamania światła niż powietrze, strumień działa jak światłowód, umożliwiając transmisję lasera poprzez całkowite wewnętrzne odbicie. Zapewnia to wysoką wydajność transmisji i precyzyjne skierowanie energii na obrabiany przedmiot.
Stały efekt chłodzenia strumieniem wody minimalizuje akumulację ciepła, co nie tylko chroni delikatne materiały, ale także poprawia spójność obróbki. Aby utrzymać idealną temperaturę wody i stabilność przepływu, wiele systemów jest połączonych z przemysłowymi agregatami chłodniczymi , takimi jak seria TEYU CW, które zapewniają niezawodną kontrolę temperatury i zapobiegają dryftowi termicznemu podczas ciągłej pracy lasera.
Bez zanieczyszczeń, bez rozprysków
Strumień wody stale usuwa stopione cząsteczki i zanieczyszczenia, dzięki czemu powierzchnia robocza pozostaje czysta i wolna od ponownie osadzonego materiału.
Wysoka precyzja i wydajność
Mikronowy strumień wody precyzyjnie prowadzi wiązkę lasera, zapewniając ultraprecyzyjne cięcie i wiercenie. Bezpośrednia transmisja przez wodę zmniejsza straty spowodowane rozpraszaniem, co poprawia szybkość i dokładność obróbki.
Minimalna strefa wpływu ciepła
Szybkie chłodzenie zapewniane przez strumień wody minimalizuje uszkodzenia termiczne – co jest istotną zaletą w przypadku szkła, ceramiki i innych materiałów wrażliwych na ciepło. Wydajność ta jest dodatkowo wzmocniona dzięki stabilnemu zarządzaniu temperaturą przez przemysłowy agregat chłodniczy.
Zgodność z materiałami odblaskowymi
W przeciwieństwie do tradycyjnych laserów powietrznych, WJGL skutecznie przetwarza metale odblaskowe, takie jak miedź i aluminium, minimalizując straty energii i ryzyko odbicia.
Półprzewodniki i elektronika
Technologia WJGL umożliwia beznaprężeniowe cięcie płytek, wiercenie mikrootworów i pakowanie wiórów, redukując mikropęknięcia i poprawiając wydajność. Niezawodne chłodzenie za pomocą precyzyjnych agregatów chłodzących zapewnia stałą temperaturę strumienia, co jest niezbędne do przetwarzania na poziomie mikrometrów.
Urządzenia medyczne i bioinżynieria
Technologia ta idealnie nadaje się do produkcji stentów, cewników i narzędzi chirurgicznych, gdzie integralność materiału i biokompatybilność są kluczowe. Proces produkcji, który nie utlenia się i wymaga niskiej temperatury, gwarantuje najwyższą jakość produktu w przypadku elementów o znaczeniu krytycznym.
Lotnictwo i motoryzacja
W przypadku łopatek turbin, elektrod akumulatorowych i materiałów kompozytowych, WJGL zapewnia obróbkę z minimalnymi uszkodzeniami i powstawaniem zadziorów. Zintegrowana przemysłowa chłodziarka TEYU pomaga utrzymać stabilną temperaturę strumienia wody, gwarantując ciągłą, wysoką wydajność cięcia.
Produkcja optyki i wyświetlaczy
W przypadku ultracienkiego lub szafirowego szkła, WJGL zapobiega powstawaniu mikropęknięć i odprysków na krawędziach, spełniając jednocześnie rygorystyczne standardy jakości optycznej. Jego zdolność do mikrostrukturyzacji elementów optycznych toruje drogę do uzyskania wyświetlaczy i soczewek o wyższej wydajności.
Większa moc i mniejsze średnice strumienia
Integracja ultrakrótkich laserów, takich jak lasery femtosekundowe, umożliwi osiągnięcie dokładności submikronowej w zaawansowanej obróbce w skali mikro- i nano.
Inteligentna i zautomatyzowana integracja
Przyszłość leży w łączeniu systemów WJGL z czujnikami wizyjnymi, monitorowaniem opartym na sztucznej inteligencji i adaptacyjną kontrolą temperatury, w której agregaty chłodnicze odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu stabilności systemu podczas dynamicznej pracy.
Ekspansja na nowe materiały i sektory
Technologia ta znajduje zastosowanie w materiałach kompozytowych, półprzewodnikach, a nawet tkankach biologicznych, otwierając nowe możliwości w medycynie, lotnictwie i inżynierii precyzyjnej.
Technologia lasera sterowanego strumieniem wody stanowi przełomowy krok naprzód w produkcji precyzyjnej. Dzięki swojej zdolności do zapewnienia wysokiej precyzji, niskiego wpływu na temperaturę i wszechstronnej kompatybilności materiałowej, szybko staje się preferowanym narzędziem dla branż dążących do bardziej ekologicznej i precyzyjnej produkcji.
W miarę postępu tej technologii kontrola temperatury pozostanie kluczowym czynnikiem zapewniającym stałą wydajność. Firma TEYU S&A, dzięki niezawodnym przemysłowym chłodziarkom serii CW i CWFL, zapewnia precyzyjne rozwiązania chłodzące dostosowane do systemów laserowych nowej generacji, takich jak WJGL.
Aby dowiedzieć się więcej o precyzyjnych rozwiązaniach chłodzenia laserowego, odwiedź stronę TEYU Cooling Solutions i dowiedz się, w jaki sposób przemysłowe chłodziarki TEYU mogą wesprzeć Twoją innowację w zastosowaniach laserowych prowadzonych strumieniem wody.
Jesteśmy tu dla Ciebie, kiedy nas potrzebujesz.
Wypełnij formularz, aby się z nami skontaktować, a my chętnie Ci pomożemy.