Lazer işleme günlük yaşamımızda oldukça yaygındır ve çoğumuz buna oldukça aşinayız. Nanosaniye lazer, pikosaniye lazer, femtosaniye lazer terimlerini sıklıkla duymuş olabilirsiniz. Hepsi ultra hızlı lazere aittir. Peki bunları nasıl ayırt edeceğinizi biliyor musunuz?
Öncelikle bu “ikinci”nin ne anlama geldiğini bulalım.
1 nanosaniye = 10
-9 ikinci
1 pikosaniye = 10
-12 ikinci
1 femtosaniye = 10
-15 ikinci
Bu nedenle nanosaniye lazer, pikosaniye lazer ve femtosaniye lazer arasındaki en büyük fark, sürelerinde yatmaktadır.
Ultra hızlı lazerin anlamıUzun zaman önce insanlar mikro işleme gerçekleştirmek için lazeri kullanmayı denediler. Ancak geleneksel lazerin darbe genişliği uzun ve lazer yoğunluğu düşük olduğundan işlenecek malzemelerin erimesi ve buharlaşmaya devam etmesi kolaydır. Lazer ışını çok küçük lazer noktasına odaklanabilmesine rağmen, ısının malzemeler üzerindeki etkisi hala oldukça büyüktür ve bu da işlemin hassasiyetini sınırlamaktadır. Yalnızca ısı etkisini azaltmak işlemin kalitesini artırabilir.
Ancak ultra hızlı lazer malzemeler üzerinde çalışırken işleme etkisi önemli ölçüde değişiyor. Darbe enerjisi önemli ölçüde arttıkça, yüksek güç yoğunluğu dış elektronikleri ortadan kaldıracak kadar güçlü olur. Ultra hızlı lazer ile malzemeler arasındaki etkileşim oldukça kısa olduğundan, iyon, enerjiyi çevredeki malzemelere iletmeden önce malzeme yüzeyinde zaten ablasyona uğramıştır, dolayısıyla çevredeki malzemelere herhangi bir ısı etkisi getirilmeyecektir. Bu nedenle ultra hızlı lazer işleme, soğuk işleme olarak da bilinir.
Endüstriyel üretimde ultra hızlı lazerin çok çeşitli uygulamaları vardır. Aşağıda birkaç tanesini isimlendireceğiz:
1.Delik delmeDevre kartı tasarımında insanlar, daha iyi ısı iletkenliği elde etmek için geleneksel plastik temelin yerine seramik temel kullanmaya başlıyor. Elektronik bileşenleri bağlamak için kart üzerinde binlerce μm düzeyinde küçük deliklerin açılması gerekir. Bu nedenle delik delme sırasında ısı girdisine müdahale etmeden temelin sağlam tutulması oldukça önemli hale gelmiştir. Ve pikosaniyelik lazer ideal bir araçtır.
Pikosaniye lazer, darbeli delme yoluyla delik delme işlemini gerçekleştirir ve deliğin bütünlüğünü korur. Pikosaniye lazer, devre kartının yanı sıra plastik ince film, yarı iletken, metal film ve safir üzerinde yüksek kalitede delik delme işlemi gerçekleştirmek için de kullanılabilir.
2.Kazma ve kesmeLazer darbesini kaplamak için sürekli taramayla bir çizgi oluşturulabilir. Bu, çizgi malzeme kalınlığının 1/6'sına ulaşana kadar seramiğin derinliklerine inmek için büyük miktarda tarama gerektirir. Daha sonra her bir modülü bu çizgilerle seramik temelden ayırın. Bu tür ayırmaya karalama denir.
Diğer bir ayırma yöntemi ise darbeli lazer ablasyon kesimidir. Malzeme tamamen kesilene kadar malzemenin çıkarılmasını gerektirir.
Yukarıdaki kazıma ve kesme işlemleri için pikosaniye lazer ve nanosaniye lazer ideal seçeneklerdir.
3. Kaplamanın çıkarılmasıUltra hızlı lazerin bir başka mikro işleme uygulaması kaplamanın çıkarılmasıdır. Bu, temel malzemelerine zarar vermeden veya hafifçe zarar vermeden kaplamanın hassas bir şekilde çıkarılması anlamına gelir. Ablasyon, birkaç mikrometre genişliğinde çizgiler veya birkaç santimetre karelik büyük ölçekli çizgiler olabilir. Kaplamanın genişliği ablasyon genişliğinden çok daha küçük olduğundan ısı yan tarafa aktarılmayacaktır. Bu da nanosaniye lazeri çok uygun kılmaktadır.
Ultra hızlı lazerin büyük potansiyeli ve gelecek vaadeden bir özelliği var. Son işlem gerektirmez, entegrasyon kolaylığı, yüksek işleme verimliliği, düşük malzeme tüketimi, düşük çevre kirliliği özelliklerine sahiptir. Otomobil, elektronik, cihaz, makine imalatı vb. alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ultra hızlı lazerin uzun vadede tam olarak çalışmasını sağlamak için sıcaklığının iyi korunması gerekir. S&A Teyu CWUP serisitaşınabilir su soğutucular 30W'a kadar ultra hızlı lazerleri soğutmak için çok idealdir. Bu lazer soğutma üniteleri ±0,1°C'lik son derece yüksek düzeyde hassasiyete sahiptir ve Modbus 485 iletişim fonksiyonunu destekler. Düzgün tasarlanmış boru hattıyla kabarcık oluşturma şansı çok azaldı ve bu da ultra hızlı lazerin etkisini azalttı.
