在先進製造時代,雷射加工憑藉其非接觸性、靈活性和卓越的精度,已成為高精度應用中不可或缺的加工技術。然而,傳統的雷射加工仍存在熱影響區、飛濺和表面污染等問題,這些因素可能會影響微加工的品質。
為了克服這些挑戰,水刀導引雷射 (WJGL) 技術應運而生,成為突破性創新。透過將聚焦雷射光束與細水柱結合,該技術實現了更清潔、更低溫、更有效率的材料加工。這種混合方法在半導體、醫療設備和航空航太等對精度和熱控制至關重要的行業中越來越受到關注。
水刀引導雷射技術將雷射能量與水柱的冷卻和沖洗功能結合。這個過程首先將雷射通過光學系統聚焦,然後引導成高速微尺度水柱——通常直徑為 50-100 微米。
由於水的折射率高於空氣,射流充當了光波導,使雷射能夠透過全內反射進行傳輸。這確保了高傳輸效率,並將能量精確地引導到工件上。
水刀的持續冷卻效果可最大限度地減少熱量積聚,不僅保護了精密材料,還提高了加工的一致性。為了保持理想的水溫和流量穩定性,許多系統都配備了工業冷水機,例如TEYU CW系列,它們能夠提供可靠的溫度控制,並防止雷射器連續運行期間出現熱漂移。
無污染,無飛濺
水柱不斷清除熔融顆粒和碎片,保持工作表面清潔且無重新沉積的材料。
高精度、高效率
微米級水刀精準引導雷射光束,實現超精細切割和鑽孔。水流直接傳輸,減少散射損失,提高加工速度和精度。
最小熱影響區
水刀的快速冷卻可最大程度地減少熱損傷—這對於玻璃、陶瓷和其他熱敏材料而言至關重要。工業冷水機的穩定溫度管理進一步增強了此性能。
與反光材料的兼容性
與傳統的空氣雷射不同,WJGL 可以有效處理銅和鋁等反射金屬,最大限度地減少能量損失和反射風險。
半導體和電子
WJGL 可實現無應力晶圓切割、微孔鑽孔和晶片封裝,從而減少微裂紋並提高成品率。精密冷水機組提供可靠的冷卻,確保噴射溫度的恆定,這對於微米級加工至關重要。
醫療器材和生物工程
該技術非常適合製造支架、導管和手術器械,因為材料的完整性和生物相容性至關重要。其無氧化和低熱製程確保了關鍵部件的最佳產品品質。
航空航天和汽車
對於渦輪葉片、電池電極和複合材料,WJGL 可實現低損傷加工,並最大程度減少毛邊形成。整合式TEYU 工業冷水機有助於保持水刀的溫度穩定性,確保持續的高性能切割。
光學和顯示器製造
在處理超薄玻璃或藍寶石玻璃時,WJGL 能夠防止微裂紋和邊緣崩裂,同時滿足嚴格的光學品質標準。其微結構光學元件技術為更高性能的顯示器和鏡頭奠定了基礎。
更高的功率和更小的噴射直徑
飛秒雷射等超快雷射的整合將使先進的微米和奈米級加工達到亞微米級精度。
智慧自動化集成
未來在於將 WJGL 系統與視覺感測器、基於 AI 的監控和自適應溫度控制相結合,其中冷水機組在動態運行期間維持系統穩定性方面發揮關鍵作用。
拓展新材料與新領域
該技術正在擴展到複合材料、半導體甚至生物組織,為醫療、航空航太和精密工程領域帶來新的機會。
水刀引導雷射技術代表精密製造領域的一次變革性進步。憑藉其高精度、低熱影響和多種材料相容性,該技術正迅速成為追求更環保、更精準製造的行業的首選工具。
隨著這項技術的進步,溫度控制仍將是確保性能穩定的關鍵因素。 TEYU S&A 憑藉其可靠的 CW 和 CWFL 系列工業冷水機組,確保為 WJGL 等下一代雷射系統提供量身定制的精確冷卻解決方案。
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