Xử lý bằng laser khá phổ biến trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta và nhiều người trong chúng ta khá quen thuộc với nó. Bạn có thể thường nghe các thuật ngữ laser nano giây, laser picosecond, laser femtosecond. Tất cả đều thuộc về laser cực nhanh. Nhưng bạn có biết cách phân biệt chúng không?
Đầu tiên, chúng ta hãy tìm hiểu xem “thứ hai” này có nghĩa là gì.
1 nano giây = 10
-9 thứ hai
1 pico giây = 10
-12 thứ hai
1 femto giây = 10
-15 thứ hai
Do đó, sự khác biệt chính giữa laser nano giây, laser picosecond và laser femtosecond nằm ở khoảng thời gian của chúng.
Ý nghĩa của tia laser cực nhanhCách đây rất lâu, người ta đã cố gắng sử dụng tia laser để thực hiện vi cơ. Tuy nhiên, do tia laser truyền thống có độ rộng xung dài và cường độ tia laser thấp nên vật liệu cần xử lý rất dễ nóng chảy và dễ bay hơi. Mặc dù chùm tia laser có thể tập trung vào một điểm laser rất nhỏ nhưng tác động nhiệt lên vật liệu vẫn khá lớn, điều này hạn chế độ chính xác của quá trình xử lý. Chỉ giảm hiệu ứng nhiệt mới có thể cải thiện chất lượng xử lý.
Nhưng khi tia laser cực nhanh tác động lên vật liệu, hiệu quả xử lý có sự thay đổi đáng kể. Khi năng lượng xung tăng lên đáng kể, mật độ năng lượng cao đủ mạnh để hủy bỏ các thiết bị điện tử bên ngoài. Do tương tác giữa tia laser cực nhanh và vật liệu khá ngắn nên ion đã bị loại bỏ trên bề mặt vật liệu trước khi truyền năng lượng đến các vật liệu xung quanh nên sẽ không có tác dụng nhiệt đến vật liệu xung quanh. Do đó, xử lý laser cực nhanh còn được gọi là xử lý lạnh.
Có rất nhiều ứng dụng của laser cực nhanh trong sản xuất công nghiệp. Dưới đây chúng tôi sẽ kể tên một số:
1. Khoan lỗTrong thiết kế bảng mạch, người ta bắt đầu sử dụng nền gốm thay thế nền nhựa truyền thống để đạt được khả năng dẫn nhiệt tốt hơn. Để kết nối các linh kiện điện tử, cần phải khoan các lỗ nhỏ cấp hàng ngàn μm trên bảng. Vì vậy, việc giữ cho nền móng ổn định mà không bị cản trở bởi nhiệt cấp vào trong quá trình khoan lỗ trở nên khá quan trọng. Và lase picosecond là công cụ lý tưởng.
Laser Picosecond thực hiện việc khoan lỗ bằng cách gõ lỗ và giữ tính đồng nhất của lỗ. Ngoài bảng mạch, laser picosecond còn được áp dụng để thực hiện khoan lỗ chất lượng cao trên màng mỏng nhựa, chất bán dẫn, màng kim loại và sapphire.
2.Viết và cắtMột đường có thể được hình thành bằng cách quét liên tục để phủ lên xung laser. Điều này đòi hỏi số lượng quét lớn để đi sâu vào bên trong gốm cho đến khi đường đạt tới 1/6 độ dày vật liệu. Sau đó tách từng mô-đun riêng lẻ ra khỏi nền gốm theo các đường này. Kiểu tách biệt này được gọi là viết nguệch ngoạc.
Một phương pháp tách khác là cắt laser xung. Nó đòi hỏi phải cắt bỏ vật liệu cho đến khi vật liệu được cắt hoàn toàn.
Đối với việc khắc và cắt ở trên, laser picosecond và laser nano giây là những lựa chọn lý tưởng.
3. Loại bỏ lớp phủMột ứng dụng vi cơ khác của laser cực nhanh là loại bỏ lớp phủ. Điều này có nghĩa là loại bỏ lớp phủ một cách chính xác mà không làm hỏng hoặc hư hỏng nhẹ vật liệu nền. Sự cắt bỏ có thể là những đường rộng vài micromet hoặc quy mô lớn vài cm vuông. Vì chiều rộng của lớp phủ nhỏ hơn nhiều so với chiều rộng của quá trình cắt bỏ nên nhiệt sẽ không truyền sang một bên. Điều này làm cho laser nano giây rất thích hợp.
Laser cực nhanh có tiềm năng lớn và tương lai đầy hứa hẹn. Nó có tính năng không cần xử lý hậu kỳ, dễ tích hợp, hiệu quả xử lý cao, tiêu thụ nguyên liệu thấp, ô nhiễm môi trường thấp. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong ô tô, điện tử, thiết bị, sản xuất máy móc, v.v. Để giữ cho tia laser cực nhanh hoạt động chính xác trong thời gian dài, nhiệt độ của nó phải được duy trì tốt. S&A Dòng sản phẩm Teyu CWUPmáy làm lạnh nước di động rất lý tưởng để làm mát các tia laser cực nhanh lên đến 30W. Các thiết bị làm lạnh laser này có độ chính xác cực cao ± 0,1oC và hỗ trợ chức năng giao tiếp Modbus 485. Với đường ống được thiết kế phù hợp, cơ hội tạo ra bong bóng trở nên rất nhỏ, giúp giảm tác động đến tia laser cực nhanh.
