คุณสามารถบอกความแตกต่างระหว่างเลเซอร์นาโนวินาที เลเซอร์พิโควินาที และเลเซอร์เฟมโตวินาทีได้หรือไม่?

ก่อนอื่น เรามาดูกันก่อนว่า "วินาที" เหล่านี้หมายถึงอะไร

1 นาโนวินาที = 10^-9 ที่สอง

1 พิโควินาที = 10^-12 ที่สอง

1 เฟมโตวินาที = 10^-15 ที่สอง

ดังนั้น ความแตกต่างหลักระหว่างเลเซอร์นาโนวินาที เลเซอร์พิโควินาที และเลเซอร์เฟมโตวินาที จึงอยู่ที่ระยะเวลาการทำงานของเลเซอร์

ความหมายของเลเซอร์อัลตร้าฟาสต์

นานมาแล้ว ผู้คนพยายามใช้เลเซอร์ในการทำไมโครแมชชีนนิ่ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเลเซอร์แบบดั้งเดิมมีช่วงพัลส์ยาวและความเข้มของเลเซอร์ต่ำ วัสดุที่จะทำการแปรรูปจึงละลายและระเหยได้ง่าย แม้ว่าลำแสงเลเซอร์จะสามารถโฟกัสให้เป็นจุดเลเซอร์ขนาดเล็กมากได้ แต่ผลกระทบจากความร้อนต่อวัสดุยังคงค่อนข้างมาก ซึ่งจำกัดความแม่นยำของการแปรรูป การลดผลกระทบจากความร้อนเท่านั้นที่จะช่วยปรับปรุงคุณภาพของการแปรรูปได้

แต่เมื่อใช้เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษกับวัสดุ ผลลัพธ์ของการประมวลผลจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก เนื่องจากพลังงานพัลส์เพิ่มขึ้นอย่างมาก ความหนาแน่นของพลังงานสูงนั้นทรงพลังมากพอที่จะกัดกร่อนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ภายนอกได้ เนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษกับวัสดุนั้นค่อนข้างสั้น ไอออนจึงถูกกัดกร่อนบนพื้นผิววัสดุก่อนที่จะส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยรอบ ดังนั้นจึงไม่มีความร้อนเกิดขึ้นกับวัสดุโดยรอบ ด้วยเหตุนี้ การประมวลผลด้วยเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษจึงเรียกอีกอย่างว่า การประมวลผลแบบเย็น

เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษมีแอปพลิเคชันที่หลากหลายในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม ด้านล่างนี้คือตัวอย่างบางส่วน:

1. การเจาะรู

ในการออกแบบแผงวงจร ผู้คนเริ่มใช้ฐานเซรามิกแทนฐานพลาสติกแบบดั้งเดิมเพื่อให้ได้การนำความร้อนที่ดีขึ้น ในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ จำเป็นต้องเจาะรูขนาดเล็กระดับไมโครเมตรหลายพันรูบนแผงวงจร ดังนั้น การรักษาเสถียรภาพของฐานโดยไม่ถูกรบกวนจากความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเจาะรูจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง และเลเซอร์พิโควินาทีก็เป็นเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุด

เลเซอร์พิโคเซคอนด์สามารถเจาะรูได้ด้วยวิธีการเจาะแบบกระแทกและรักษาความสม่ำเสมอของรู นอกจากแผงวงจรแล้ว เลเซอร์พิโคเซคอนด์ยังสามารถใช้ในการเจาะรูคุณภาพสูงบนฟิล์มบางพลาสติก เซมิคอนดักเตอร์ ฟิล์มโลหะ และแซฟไฟร์ได้อีกด้วย

2. การขีดเส้นและการตัด

สามารถสร้างเส้นได้โดยการสแกนอย่างต่อเนื่องเพื่อซ้อนทับพัลส์เลเซอร์ วิธีนี้ต้องใช้การสแกนจำนวนมากเพื่อให้เข้าไปลึกในเซรามิกจนกระทั่งเส้นนั้นลึกถึง 1/6 ของความหนาของวัสดุ จากนั้นจึงแยกแต่ละโมดูลออกจากฐานเซรามิกตามแนวเส้นเหล่านี้ การแยกแบบนี้เรียกว่าการสลัก (scribed)

อีกวิธีหนึ่งในการแยกวัสดุคือการตัดด้วยเลเซอร์แบบพัลส์ ซึ่งต้องทำการตัดวัสดุจนกระทั่งวัสดุถูกตัดขาดโดยสมบูรณ์

สำหรับการขีดและตัดตามที่กล่าวมาข้างต้น เลเซอร์พิโควินาทีและเลเซอร์นาโนวินาทีเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด

3. การลอกสารเคลือบออก

อีกหนึ่งการประยุกต์ใช้เลเซอร์ความเร็วสูงในงานไมโครแมชชีนนิ่งคือการกำจัดสารเคลือบ ซึ่งหมายถึงการกำจัดสารเคลือบอย่างแม่นยำโดยไม่ทำให้วัสดุพื้นฐานเสียหายหรือเสียหายเพียงเล็กน้อย การกำจัดสารเคลือบอาจเป็นเส้นที่มีความกว้างหลายไมโครเมตรหรือเป็นบริเวณกว้างหลายตารางเซนติเมตร เนื่องจากความกว้างของสารเคลือบนั้นเล็กกว่าความกว้างของการกำจัดสารเคลือบมาก ความร้อนจึงไม่ถ่ายเทไปยังด้านข้าง ทำให้เลเซอร์ระดับนาโนวินาทีมีความเหมาะสมเป็นอย่างยิ่ง

เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษมีศักยภาพสูงและอนาคตที่สดใส มีคุณสมบัติเด่นคือ ไม่ต้องผ่านกระบวนการหลังการผลิต ติดตั้งง่าย ประสิทธิภาพการทำงานสูง ใช้ทรัพยากรน้อย และก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อย จึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องจักรกล และอื่นๆ เพื่อให้เลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษทำงานได้อย่างแม่นยำในระยะยาว จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิให้ดี เครื่องทำความเย็นแบบพกพา S&A Teyu CWUP series เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการระบายความร้อนเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษที่มีกำลังไฟสูงสุด 30W เครื่องทำความเย็นเลเซอร์เหล่านี้มีความแม่นยำสูงมากถึง ±0.1℃ และรองรับฟังก์ชันการสื่อสาร Modbus 485 ด้วยการออกแบบท่อส่งน้ำที่เหมาะสม โอกาสในการเกิดฟองอากาศจึงน้อยมาก ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษได้