Laserska obdelava je precej pogosta v našem vsakdanjem življenju in mnogi od nas jo dobro poznamo. Pogosto lahko slišite izraze nanosekundni laser, pikosekundni laser, femtosekundni laser. Vsi spadajo med ultra hitre laserje. Toda ali veste, kako jih ločiti?
Najprej ugotovimo, kaj pomeni ta "drugi".
1 nanosekunda = 10
-9 drugo
1 pikosekunda = 10
-12 drugo
1 femtosekunda = 10
-15 drugo
Zato je glavna razlika med nanosekundnim laserjem, pikosekundnim laserjem in femtosekundnim laserjem v njihovem časovnem trajanju.
Pomen ultrahitrega laserjaPred davnimi časi so ljudje poskušali uporabiti laser za mikroobdelovanje. Ker pa ima tradicionalni laser dolgo širino impulza in nizko intenzivnost laserja, se materiali, ki jih je treba obdelati, zlahka stopijo in še naprej izhlapevajo. Čeprav je laserski žarek mogoče usmeriti v zelo majhno lasersko točko, je vpliv toplote na materiale še vedno precej velik, kar omejuje natančnost obdelave. Le zmanjšanje toplotnega učinka lahko izboljša kakovost obdelave.
Ko pa ultrahitri laser deluje na materialih, se učinek obdelave znatno spremeni. Ko se energija impulza dramatično poveča, je visoka gostota moči dovolj močna, da odstrani zunanjo elektroniko. Ker je interakcija med ultra hitrim laserjem in materiali precej kratka, je bil ion že abliran na površini materiala, preden je prenesel energijo na okoliške materiale, tako da na okoliške materiale ne bo prišlo do toplotnega učinka. Zato je ultrahitra laserska obdelava znana tudi kot hladna obdelava.
V industrijski proizvodnji obstaja veliko različnih uporab ultrahitrega laserja. Spodaj jih bomo navedli nekaj:
1. Vrtanje lukenjPri načrtovanju tiskanega vezja ljudje začnejo uporabljati keramične temelje, da nadomestijo tradicionalne plastične temelje, da dosežejo boljšo toplotno prevodnost. Za povezavo elektronskih komponent je treba na ploščo izvrtati na tisoče majhnih lukenj velikosti μm. Zato je zelo pomembno, da ostane temelj stabilen, ne da bi ga motil dovod toplote med vrtanjem lukenj. In pikosekundni laser je idealno orodje.
Pikosekundni laser izvaja vrtanje lukenj z udarnim vrtanjem in ohranja enakomernost luknje. Poleg tiskanega vezja je pikosekundni laser uporaben tudi za izvajanje visokokakovostnega vrtanja lukenj v plastično tanko plast, polprevodnik, kovinsko plast in safir.
2.Pisanje in rezanjeČrta se lahko oblikuje z neprekinjenim skeniranjem, da prekrije laserski impulz. To zahteva veliko skeniranja, da se poglobimo v keramiko, dokler črta ne doseže 1/6 debeline materiala. Nato ločite vsak posamezen modul od keramičnega temelja skupaj s temi črtami. Tovrstno ločevanje se imenuje scribing.
Druga metoda ločevanja je pulzno lasersko ablacijsko rezanje. Zahteva ablacijo materiala, dokler ni popolnoma prerezan.
Za zgoraj navedeno črkanje in rezanje sta pikosekundni laser in nanosekundni laser idealni možnosti.
3. Odstranjevanje premazaDruga uporaba ultrahitrega laserja pri mikroobdelavi je odstranjevanje prevleke. To pomeni natančno odstranitev premaza, ne da bi poškodovali ali rahlo poškodovali temeljne materiale. Ablacija je lahko več mikrometrov široka črta ali več kvadratnih centimetrov velika. Ker je širina prevleke veliko manjša od širine ablacije, toplota ne bo prešla na stran. Zaradi tega je nanosekundni laser zelo primeren.
Ultrahitri laser ima velik potencial in obetavno prihodnost. Zanj ni potrebna naknadna obdelava, enostavna integracija, visoka učinkovitost obdelave, nizka poraba materiala, nizko onesnaževanje okolja. Široko se uporablja v proizvodnji avtomobilov, elektronike, naprav, strojev itd. Da bi ultra hiter laser dolgoročno deloval natančno, mora biti njegova temperatura dobro vzdrževana. S&A Serija Teyu CWUPprenosni vodni hladilniki so zelo idealni za hlajenje ultra hitrih laserjev do 30 W. Te laserske hladilne enote imajo izjemno visoko stopnjo natančnosti ±0,1 ℃ in podpirajo komunikacijsko funkcijo Modbus 485. S pravilno zasnovanim cevovodom je možnost ustvarjanja mehurčkov postala zelo majhna, kar zmanjša vpliv ultrahitrega laserja.
