CO2 лазерна машина за рязане

Основна информация

Въведение

В областта на неметалното лазерно маркиране, твърди лазерни маркиращи машини и газови лазерни маркиращи машини (CO₂лазерна машина за рязане) Неметалната лазерна машина за рязане обикновено разчита на мощността на лазера за задвижване на лазерната тръба да излъчва светлина. и след товафокусиращата леща, инсталирана на лазерната глава, събира светлината в една точка., И тази точка може да достигне много висока температура, така че материалите незабавно да се сублимират в газ, който се изсмуква от изпускателния вентилатор, така че да се постигне целта на рязане; основното, което е напълнено в лазерната тръба, използвана от общата лазерна машина за рязане, е CO₂, тази лазерна тръба става CO₂на тази лазерна тръба за рязане, се нарича CO₂лазерна машина за рязане.

Ceramicsubstrateprocessingapplication

Inordertodividetheceramicsubstrateintoindependentparts,alasermarkingmachinecanbeusedtomark(drill)aseriesofpartial(unpassed)hightoleranceholes.Theseholesareapproximatelyone-thirdofthedepthofthesubstrate,generatingpreferentialfaultlinesforlaterrupture.Usingothertechniques,itisalsopossibletoprocessvias,slots,anddeterminetopographyandfinepatternsonthesubstrate.

Поради абсорбционните характеристики на често използваната керамика, CO₂лазерите се превърнаха в избран лазер. Енергията на импулсния CO₂лазер се абсорбира върху керамичната повърхност, като по този начин причинява локално нагряване, топене и изпаряване. приблизително 75-300 m, в зависимост от дебелината), под най-ниския енергиен ръб на енергийния профил на гаусовия лъч, тъй като зоната на топлинно въздействие (HAZ) причинени от локално топене.

Formanyyears,CO₂laserswillconsumealotofresourcesintermsofgasandenergywhenworkinginlongshifts,andrequireamaintenanceplan.Inaddition,thepulseparameterstypicallyusedinthisapplicationmeanthatthesealedtubeCO₂lasertechnologyisnotsuitable.Onthewhole,afteryearsofextensiveimprovements,CO₂lasersarestillbehindothertechnologiesintermsofreliabilityandmaintenanceissues.Duringmaintenance,thebeamqualityoftheselasersisstilleasytochange;thesmallestspotsizethatcanbeachievedisalsosusceptibletolongwaves.Individually,thelaserbeamabsorptioncharacteristicsofceramicshaveallowedthistechnologytoinfluencethismarketforalongtime.

Newscribingtechnology

PreviousattemptstoapplyNd:YAGlaserstothescribingprocesswereunsuccessfulbecausetheabsorptionof1.064μmwastooweak;therewasnotenoughenergydepositedonthesurfacelayertoproduceThedesiredeffect.Tothisend,SynchronLaserService(locatedinSouthLyon,Michigan,USA)hasdevelopedsurfacetreatmenttechnologytoenhancetheabsorptionoflaserlightbyceramicsinashorterwavelengthrange.Thisprocessquicklyandslightlydipsintotheceramicsurfaceandintensifiesthedepositionenergyofthenear-infraredlaserpulseatashortenoughdistancetoproducethenecessarymeltingandvaporization.Combiningthispatent-pendingsurfacetreatmenttechnologywiththefiberlasertechnologyofSPILasers(locatedinSouthampton,UK),theprocessperformanceachievedfarexceedstheprocessperformancethatcanbeachievedbyusingaCO2lasermarkingmachine.

Surfacetreatmentgreatlyenhancesthefiberlaserbeamintotheceramictopsurfacetostartthedrillingprocess.Theenhancedpoweroftheinteractionbetweenthelaserpulseandthesurfaceofthematerial,combinedwithacustomizedhigh-resolutionbeamdeliverysystemthatensuresconsistentspotsizeonthesurface,meansthatsmallertopographycanbeachievedontheceramicsubstrate.Synchronalsoconsideredsomeotherexistinglasertechnologies,hopingtobeabletoprocessevenfinerscribing;buttheconclusionisthatnotechnologycanachievethetargetspeedinitsownuniqueway,insomecasesatleast10timesslower.

ComparedwithCO₂lasers,fiberlasersshowbetterconsistencyandreliability,andcanprocessfinertopography,includingthreetimestheedgequalityafterfractureabove.Figure5furthershowstheedgequalitythatcanbeachieved.Herewedescribetheoriginaledgecreatedbycuttingthearrowshape.Importantly,thenewprocesscanevenachieveproductionspeedsthatcannotbeachievedwithCO₂lasers.

Ona0.0150inchthickaluminumoxidesubstrate,thescribingspeedexceeds1300inchesperminute,whichisabouttwicethatofaCO2laser(both30%deep);butthemachiningspeedisatleasttheaveragevalue.Inmostcases,thespeedexceedsthatofCO2lasers.AccordingtoSynchron,theuseofmobilecontrolsystemsinsteadoflasershasledtolimitedproduction.

Aluminumoxideandaluminumnitrideceramicscanbeprocessedinthisup-to-dateway.Whenaluminaisused,theprocesslimitisuptoasubstratethicknessofabout0.060inches,althoughthickermaterialsforharsherapplicationsarerequiredforlongerperiodsoftime.Thickersubstratescanalsoprovidemoreheatdissipation,forexampleinhigh-brightnessLEDapplications.

Aluminumnitrideceramicsaregenerallymoredifficulttoprocessthanaluminabecauseofbetterthermalconductivity,soprocessingrequiresproportionallygreaterpower.Ontheotherhand,afinermorphologycanbeachieved,becauseonlythehighestdensitypartofthebeamcanproducetherequiredprocess,andthehighthermalconductivityofthematerialminimizestheHAZonbothsidesofthebeamenergyprofile.Theinitialresultsofusingthisnewmethodareexcellent,andtheprocessusingthismaterialcanstillbefine-tuned.

Processimprovement

Fiberlaserscanprovideaseriesofuniquepropertiesandareusedinawiderangeofmaterialprocessing.Forexample,areliableGaussianbeamprofile(TEM00)isimportantforachievingandmaintainingaconsistentspotsizeonthesurface.Fiberlasersperformwellinthisrespect,andalloutputpowersexhibitaparticularlyhigh-qualitybeamdistribution,thusallowinglargeworkingdistances(independent).Anotheradvantageisthatthesmallspotsizeandthehigh-qualitylightbeamareconvertedintothehigh-brightnesslightofthefocalpoint,whichrealizesreliableprocessing,highaccuracy,andminimumHAZ.

Fiberlaserscanjointlyachievethegreatestreductioninoperatingcoststhroughthefollowingseveralways:reducedmaintenancecosts,noalignmentorcalibrationrequirements,longeruptime,andimprovedproductionqualityathigheryields.Fiberlasersarecompactanddurable,sotheyaresuitableforthemostchallengingindustrialenvironments.

Synchron'sproprietarytechnologyhasbrokenthroughanewfieldoftechnologicalprogressintheindustry,thatis,itcannotmatchtheprocessingofothermaterialsintheproductionofconsumerelectronicproducts.Therearerelativelyfewindustrygiants.Ontheonehand,thecostofcompetitionishigh,andontheotherhand,itisnecessarytomaintainflexibilityandchangeincustomerdemand.Facedwiththissituation,anytechnologicaladvancementmayleadtowinningimportantmarkets.

Thereducedprofilesizeachievedbythecombinationoffiberlaserandproprietarysurfacemodificationtechnologyopensthedoorforfinerscribingofelectronicproduct-gradeceramicprocessing.Themonthlyoutputusuallyexceeds10millionpieces,whichcaneasilymeetthehoneycombtype.Telephonesandmusicplayers,aswellashigh-densityLEDsforbacklightingandautomotiveapplications,requiretheproductionoflarge-scaleconsumerelectronicsproducts.Infact,someindustriesarerequiringceramicsubstrateholes<0.003inches,andtheaccuracyisbetterthan0.0005inches.ItisnoteasytoachievethisresolutionwithCO₂lasermarkingmachines,butSynchron’snewmethodhasbeenThislevelisreachedinmassproduction.

Surfacetreatmentcanbesprayed,dippedorrolled,anddoesnotrequirealotofdryingtime.Theapplicationofceramicsurfacetreatmentdoesnotincreaseotherprocesssteps,becausesometypesofcoatingsteps(usuallyanti-spatterlayers)aremorecommonfortheestablishedCO₂processingtechnology.Inaddition,theresiduesproducedbythenewprocessarelessactiveandinsmallerquantities,whichwillonlyeliminatetheproblemofsplashing.

Processingthefinermorphologyofceramicsubstratesathigherspeedsbringsadvantagestotheelectronicsindustryintermsofdesign,performanceandcost.Fiberlaserscanhelpachieveabetterbalanceamongtheimportantcriteriarequiredbyviablecompetition:usuallyeffectiveopticalperformance,processflexibility,highoutput,long-termsystemoperation,andreliability.InthecaseofSynchron,fiberlasershelptoensurealevelofceramicprocessingperformancethatcouldnotbeachievedbefore

Други

Индустриални приложения

Първата в света CO₂лазерна машина за рязане е родена през 70-те години на миналия век. Повече от 30 години, благодарение на непрекъснатото разширяване на областта на приложение, CO₂лазерната машина за рязане непрекъснато се подобрява. не отговаря на нуждите на пазара. Две -измерна плоска машина за рязане, триизмерна пространствена извивка машина за рязане, машина за рязане на тръби и т.н. Според годишния доклад за 2000 г. на авторитетното списание "IndustrialLaserSolution" за приложението на лазерната индустрия в Съединените щати, общият брой системи за лазерно рязане (главно CO₂системи за лазерно рязане е 139) 25, с общо 1,174 милиарда щатски долара..Въпреки че тенденцията на развитие на лазерното рязане е сравнително бърза, нивото на приложение изостава много в сравнение с развитите страни. Към 2003 г. общият брой на CO_{2системите за лазерно рязане, използвани в промишленото производство в моята страна, са достигнали около 500, което представлява около 1,5% от общия брой операционни системи в света.}

Технически параметри

Лазер типCO₂запечатан стъклен лазер

Работна платформа crawlercuttingplatform

Максимален формат на едноекранно гравиране в обхват250mm×250mm—450mm×450mm

Система за движение офлайн или онлайн контрол на движението, 5-инчов LCD екран

Захранване 220V±10%50Hz

Поддържани графични формати AI, BMP, PLT, DXF, DST и др.

Стандартен аспиратор за дим 500W

Допълнително специално автоматично захранващо устройство, машина за студена вода (не е оборудвана с охлаждане на въздуха)

Applicableindustries

SuitableforCO₂lasercuttingmachinesmainlyincludespecialpartsthatrequireuniformcutting,advertisements,decorations,etc.Stainlesssteelwithathicknessofnotmorethanthreemillimetersandnon-metallicmaterialswithathicknessofnotmorethan20millimetersusedintheserviceindustry,andOneistoprocessworkpieceswithcomplexcuttingcontoursbutasmallamounttosavethecostandcycleofmanufacturingmolds.