การประมวลผลด้วยเลเซอร์เป็นเรื่องปกติในชีวิตประจำวันของเรา และพวกเราหลายคนค่อนข้างคุ้นเคย คุณมักจะได้ยินคำว่านาโนวินาทีเลเซอร์, เลเซอร์พิโควินาที, เลเซอร์เฟมโตวินาที ทั้งหมดเป็นของเลเซอร์ที่เร็วมาก แต่คุณรู้วิธีแยกแยะความแตกต่างเหล่านี้หรือไม่?
ก่อนอื่น เรามาดูกันว่า "วินาที" เหล่านี้หมายถึงอะไร
1 นาโนวินาที = 10
-9 ที่สอง
1 พิโกวินาที = 10
-12 ที่สอง
1 เฟมโตวินาที = 10
-15 ที่สอง
ดังนั้นความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเลเซอร์นาโนวินาที เลเซอร์พิโควินาที และเลเซอร์เฟมโตวินาทีจึงอยู่ที่ระยะเวลา
ความหมายของเลเซอร์อัลตร้าฟาสต์นานมาแล้ว ผู้คนพยายามใช้เลเซอร์เพื่อดำเนินการไมโครแมชชีนนิ่ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเลเซอร์แบบดั้งเดิมมีความกว้างของพัลส์ยาวและมีความเข้มของเลเซอร์ต่ำ วัสดุที่จะประมวลผลจึงละลายได้ง่ายและระเหยอยู่เสมอ แม้ว่าลำแสงเลเซอร์จะสามารถโฟกัสไปที่จุดเลเซอร์ที่มีขนาดเล็กมากได้ แต่ผลกระทบจากความร้อนต่อวัสดุยังคงมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งจำกัดความแม่นยำของการประมวลผล การลดผลกระทบจากความร้อนเท่านั้นที่สามารถปรับปรุงคุณภาพของการประมวลผลได้
แต่เมื่อเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษทำงานกับวัสดุ ผลการประมวลผลจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก เมื่อพลังงานพัลส์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความหนาแน่นของพลังงานสูงจึงมีพลังมากพอที่จะทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายนอก เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์ที่เร็วมากกับวัสดุนั้นค่อนข้างสั้น ไอออนจึงถูกกำจัดออกไปบนพื้นผิวของวัสดุก่อนที่จะถ่ายทอดพลังงานไปยังวัสดุที่อยู่รอบๆ ดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบจากความร้อนไปยังวัสดุที่อยู่รอบๆ ดังนั้นการประมวลผลด้วยเลเซอร์ที่เร็วมากจึงเรียกว่าการประมวลผลแบบเย็น
เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษมีการใช้งานที่หลากหลายในการผลิตทางอุตสาหกรรม ด้านล่างเราจะตั้งชื่อบางส่วน:
1.เจาะรูในการออกแบบแผงวงจร ผู้คนเริ่มใช้รองพื้นเซรามิกแทนรองพื้นพลาสติกแบบเดิมเพื่อให้นำความร้อนได้ดีขึ้น ในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ จำเป็นต้องเจาะรูเล็กๆ ระดับหลายพัน µm บนบอร์ด ดังนั้นการรักษารากฐานให้มั่นคงโดยไม่ถูกรบกวนจากความร้อนในระหว่างการเจาะรูจึงมีความสำคัญมาก และเลเซอร์พิโควินาทีก็เป็นเครื่องมือในอุดมคติ
เลเซอร์ Picosecond ช่วยให้การเจาะรูโดยการคว้านด้วยเพอร์คัชชันและรักษาความสม่ำเสมอของรู นอกจากแผงวงจรแล้ว เลเซอร์พิโควินาทียังใช้ในการเจาะรูคุณภาพสูงบนฟิล์มพลาสติกบาง เซมิคอนดักเตอร์ ฟิล์มโลหะ และแซฟไฟร์อีกด้วย
2. การขีดเขียนและการตัดเส้นสามารถเกิดขึ้นได้โดยการสแกนอย่างต่อเนื่องเพื่อซ้อนทับพัลส์เลเซอร์ ซึ่งต้องใช้การสแกนจำนวนมากเพื่อเจาะลึกเข้าไปในเซรามิกจนกว่าเส้นจะมีความหนาถึง 1/6 ของความหนาของวัสดุ จากนั้นแยกแต่ละโมดูลออกจากฐานเซรามิกพร้อมกับเส้นเหล่านี้ การแยกเช่นนี้เรียกว่าการเขียน
วิธีการแยกอีกวิธีหนึ่งคือการตัดด้วยการระเหยด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ จำเป็นต้องระเหยวัสดุจนกว่าวัสดุจะถูกตัดออกจนหมด
สำหรับการเขียนและการตัดข้างต้น เลเซอร์พิโควินาทีและเลเซอร์นาโนวินาทีเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด
3. การกำจัดการเคลือบการประยุกต์ใช้งานไมโครแมชชีนนิ่งอีกประการหนึ่งของเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษคือการขจัดการเคลือบ ซึ่งหมายถึงการขจัดสารเคลือบออกอย่างแม่นยำโดยไม่สร้างความเสียหายหรือทำลายวัสดุรองพื้นเล็กน้อย การระเหยอาจเป็นเส้นที่มีความกว้างหลายไมโครเมตรหรือขนาดใหญ่หลายตารางเซนติเมตร เนื่องจากความกว้างของการเคลือบจะเล็กกว่าความกว้างของการระเหยมาก ความร้อนจะไม่ถ่ายโอนไปด้านข้าง ทำให้เลเซอร์นาโนวินาทีมีความเหมาะสมมาก
เลเซอร์ที่เร็วมากมีศักยภาพและอนาคตที่สดใส โดยไม่จำเป็นต้องมีขั้นตอนหลังการประมวลผล ความง่ายในการบูรณาการ ประสิทธิภาพการประมวลผลสูง การใช้วัสดุต่ำ มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมต่ำ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า การผลิตเครื่องจักร ฯลฯ เพื่อให้เลเซอร์ความเร็วสูงทำงานได้อย่างแม่นยำในระยะยาว ต้องรักษาอุณหภูมิไว้อย่างดี S&A ชุด Teyu CWUPเครื่องทำน้ำเย็นแบบพกพา เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการระบายความร้อนเลเซอร์ความเร็วสูงถึง 30W เครื่องทำความเย็นแบบเลเซอร์เหล่านี้มีระดับความแม่นยำ ±0.1°C ในระดับสูงมาก และรองรับฟังก์ชันการสื่อสาร Modbus 485 ด้วยไปป์ไลน์ที่ออกแบบอย่างเหมาะสม โอกาสในการสร้างฟองอากาศจึงน้อยมาก ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อเลเซอร์ที่เร็วมาก
