Kako preprečiti toplotno povzročeno deformacijo pri laserski obdelavi

Laserska obdelava visoko odbojnih materialov, kot so baker, zlato in aluminij, predstavlja edinstvene izzive zaradi njihove visoke toplotne prevodnosti. Toplota se hitro razprši po materialu, kar poveča območje vpliva toplote (HAZ), spremeni mehanske lastnosti in pogosto povzroči robne igle in toplotno deformacijo. Te težave lahko ogrozijo natančnost in splošno kakovost izdelka. Vendar pa lahko več strategij učinkovito ublaži te toplotne izzive.

1. Optimizirajte laserske parametre

Uporaba kratkopulznih laserjev, kot so pikosekundni ali femtosekundni laserji, lahko znatno zmanjša toplotni vpliv. Ti ultrakratki impulzi delujejo kot precizni skalpeli, ki dovajajo energijo v koncentriranih sunkih, kar omejuje difuzijo toplote. Vendar pa določitev idealne kombinacije laserske moči in hitrosti skeniranja zahteva temeljito eksperimentiranje. Prekomerna moč ali počasno skeniranje lahko še vedno povzročita kopičenje toplote. Skrbna kalibracija parametrov zagotavlja boljši nadzor nad postopkom in zmanjšuje neželene toplotne učinke.

2. Uporabite podporne tehnike

Lokalno hlajenje: Uporaba industrijskih laserskih hladilnikov za lokalno hlajenje lahko hitro odvede površinsko toploto in omeji širjenje toplote. Druga možnost je zračno hlajenje, ki ponuja nežnejšo rešitev brez kontaminacije, zlasti za občutljive materiale.

Obdelava v zaprti komori: Izvajanje visoko natančne laserske obdelave v vakuumu ali okolju inertnega plina znotraj zaprte komore zmanjša toplotno prevodnost in preprečuje oksidacijo, kar dodatno stabilizira postopek.

Predhodno hlajenje: Znižanje začetne temperature materiala pred obdelavo pomaga absorbirati del vnesene toplote, ne da bi pri tem presegli pragove toplotne deformacije. Ta tehnika zmanjšuje difuzijo toplote in izboljšuje natančnost obdelave.

Z združevanjem optimizacije laserskih parametrov z naprednimi strategijami hlajenja in obdelave lahko proizvajalci učinkovito zmanjšajo toplotno deformacijo v visoko odbojnih materialih. Ti ukrepi ne le izboljšajo kakovost laserske obdelave, temveč tudi podaljšajo življenjsko dobo opreme in izboljšajo zanesljivost proizvodnje.