Cum să preveniți deformarea indusă de căldură în prelucrarea cu laser

Prelucrarea cu laser a materialelor extrem de reflectorizante — cum ar fi cuprul, aurul și aluminiul — prezintă provocări unice datorită conductivității lor termice ridicate. Căldura se dispersează rapid în întregul material, mărind zona afectată termic (HAZ), alterând proprietățile mecanice și rezultând adesea bavuri la margini și deformări termice. Aceste probleme pot compromite precizia și calitatea generală a produsului. Cu toate acestea, există mai multe strategii care pot atenua eficient aceste provocări termice.

1. Optimizați parametrii laserului

Adoptarea laserelor cu impulsuri scurte, cum ar fi laserele de picosecundă sau femtosecundă, poate reduce semnificativ impactul termic. Aceste impulsuri ultrascurte acționează ca niște bisturie de precizie, furnizând energie în rafale concentrate care limitează difuzia căldurii. Cu toate acestea, determinarea combinației ideale între puterea laserului și viteza de scanare necesită experimentare amănunțită. Puterea excesivă sau scanarea lentă pot provoca în continuare acumularea de căldură. Calibrarea atentă a parametrilor asigură un control mai bun asupra procesului, reducând efectele termice nedorite.

2. Aplicați tehnici de susținere

Răcire locală: Utilizarea chillerelor laser industriale pentru răcirea localizată poate disipa rapid căldura de suprafață și poate limita răspândirea căldurii. Alternativ, răcirea cu aer oferă o soluție mai blândă și fără contaminare, în special pentru materiale delicate.

Prelucrare în cameră etanșă: Efectuarea prelucrării cu laser de înaltă precizie în vid sau în medii cu gaz inert într-o cameră etanșă reduce conductivitatea termică și previne oxidarea, stabilizând în continuare procesul.

Tratament de pre-răcire: Scăderea temperaturii inițiale a materialului înainte de procesare ajută la absorbția unei părți din căldura depusă fără a depăși pragurile de deformare termică. Această tehnică minimizează difuzia căldurii și îmbunătățește precizia prelucrării.

Prin combinarea optimizării parametrilor laser cu strategii avansate de răcire și procesare, producătorii pot reduce eficient deformarea termică în materialele cu reflexie ridicată. Aceste măsuri nu numai că îmbunătățesc calitatea procesării laser, dar prelungesc și durata de viață a echipamentelor și îmbunătățesc fiabilitatea producției.