Čo je laserová technológia s vodným navádzaním a ktoré tradičné metódy môže nahradiť?

Čo je laserová technológia s vodným navádzaním? Ako funguje?

Technológia laserového obrábania s vodným navádzaním je pokročilá metóda spracovania, ktorá kombinuje vysokoenergetický laserový lúč s vysokotlakovým vodným prúdom. Prúd vody slúži na princípe úplného vnútorného odrazu ako optický vlnovod. Tento inovatívny prístup integruje presnosť laserového obrábania s chladiacimi a čistiacimi schopnosťami vody, čo umožňuje efektívne, bezškodové a vysoko presné spracovanie.

Tradičné procesy, ktoré môže nahradiť, a kľúčové výhody

1. Konvenčné mechanické obrábanie

Použitie: Rezanie tvrdých a krehkých materiálov, ako je keramika, karbid kremíka a diamanty.

Výhody: Vodou navádzané lasery využívajú bezkontaktné obrábanie, čím sa zabráni mechanickému namáhaniu a poškodeniu materiálu. Sú ideálne pre ultratenké diely (napr. hodinkové ozubené kolesá) a zložité tvary, zvyšujú presnosť a flexibilitu rezania.

2. Tradičné laserové obrábanie

Použitie: Rezanie polovodičových doštičiek ako SiC a GaN alebo tenkých kovových plechov.

Výhody: Vodou navádzané lasery minimalizujú tepelne ovplyvnenú zónu (HAZ), zlepšujú kvalitu povrchu a eliminujú potrebu častého opätovného zaostrovania – čím zefektívňujú celý proces.

3. Elektroerozívne obrábanie (EDM)

Použitie: Vŕtanie otvorov do nevodivých materiálov, ako sú keramické povlaky v leteckých motoroch.

Výhody: Na rozdiel od EDM nie sú lasery s vodným navádzaním obmedzené vodivosťou. Dokážu vŕtať mikrootvory s vysokým pomerom strán (až 30:1) bez otrepov, čím sa zvyšuje kvalita aj účinnosť.

4. Chemické leptanie a rezanie abrazívnym vodným lúčom

Použitie: Spracovanie mikrokanálov v zdravotníckych pomôckach, ako sú titánové implantáty.

Výhody: Vodou navádzané lasery ponúkajú čistejšie a ekologickejšie spracovanie – žiadne chemické zvyšky, nižšiu drsnosť povrchu a zvýšenú bezpečnosť a spoľahlivosť zdravotníckych komponentov.

5. Plazmové a plameňové rezanie

Použitie: Rezanie plechov z hliníkových zliatin v automobilovom priemysle.

Výhody: Táto technológia zabraňuje oxidácii pri vysokých teplotách a výrazne znižuje tepelnú deformáciu (menej ako 0,1 % oproti viac ako 5 % pri tradičných metódach), čím zabezpečuje lepšiu presnosť rezania a kvalitu materiálu.

Vyžaduje laser s vodným navádzaním laserový chladič ?

Áno. Hoci prúd vody slúži ako vodiace médium, vnútorný laserový zdroj (napríklad vláknový, polovodičový alebo CO₂ laser) generuje počas prevádzky značné teplo. Bez účinného chladenia môže toto teplo viesť k prehriatiu, zníženiu výkonu a skráteniu životnosti lasera.

Priemyselný laserový chladič je nevyhnutný na udržanie stabilných teplôt, zabezpečenie konzistentného výkonu a ochranu laserového systému. Pre aplikácie, ktoré uprednostňujú nízke tepelné poškodenie, vysokú presnosť a šetrnosť k životnému prostrediu – najmä v presnej výrobe – vodou navádzané lasery v spojení so spoľahlivými laserovými chladičmi poskytujú vynikajúce a udržateľné riešenia spracovania.