Základní informace
Úvod
V oblasti nekovového laserového značkování, solidlaserových značkovacích strojů a plynových laserových značkovacích strojů (CO2Laserový řezací stroj) Nekovový laserový řezací stroj, který se používá k řezání nekovových laserových strojů, se obecně spoléhá na sílu frasaře, aby byla poháněna hlava. nainstalované na laserové hlavě sbližuje světlo do jednoho bodu., A tento bod může dosahovat velmi vysoké teploty, takže materiál okamžitě sublimuje do plynu, který je odsáván výfukovým ventilátorem, aby bylo dosaženo účelu řezání; hlavní plyn naplněný do trubice, kterou používá obecný laserový řezací stroj, se nazývá CO2. pod>laserový řezací stroj.
Ceramicsubstrateprocessingapplication
Inordertodividetheceramicsubstrateintoindependentparts,alasermarkingmachinecanbeusedtomark(drill)aseriesofpartial(unpassed)hightoleranceholes.Theseholesareapproximatelyone-thirdofthedepthofthesubstrate,generatingpreferentialfaultlinesforlaterrupture.Usingothertechniques,itisalsopossibletoprocessvias,slots,anddeterminetopographyandfinepatternsonthesubstrate.
Vzhledem k absorpčním vlastnostem běžně používané keramiky se CO2lasery staly laserem volby. Energie pulzního CO2laserového paprsku se absorbuje na keramickém povrchu 0, při 0 dlouhém pulsním křídle. 75-300 m, v závislosti na tloušťce), pod spodním okrajem energetického profilu Gaussova paprsku, protože tepelně ovlivněná zóna (HAZ) způsobené místním táním.
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
Ostatní
Průmyslové aplikace
První CO2Laserový řezací stroj na světě se zrodil v 70. letech 20. století. Již více než 30 let, kvůli neustálému rozšiřování aplikačního pole, CO2. softhemarket.Dva -rozměrný plochý řezací stroj, trojrozměrný stroj na řezání křivek, trubkový řezací stroj atd. Podle 2000 výroční zprávy autoritativního časopisu"Industrial LaserSolution" pro aplikaciflaserovéhoprůmyslovéhoprůmyslovéhosystému9vSpojených státech,celkový počet 3laserů s 1světlovým systémem řezání flaserů2000 1x Americké dolary..Přestože je vývojový trend řezání příložek relativně rychlý, úroveň aplikací je ve srovnání s vyspělými zeměmi daleko za.Od roku 2003 je celkový počet CO2laserové řezací systémy používané v průmyslové výrobě v mé zemi dosáhly asi 500, což představuje asi 1,5 % z celkového počtu provozovaných systémů na světě.
Příklad parametrů procesu řezání CO2 laserem pro nekovové materiály | |||||
Materiál | Tloušťka/mm | Rychlost řezání/(cm/min) | Asistenční plyn a tlak/MPa | Šířka řezu/mm | |
0,25 | Plexisklo | > 10 | 80 | N2 | > 0,7 |
Polyesterplst | > 10 | 260 | N2 | > 0,5 | |
Tkanina na nitě (vícevrstvá) | > 15 | 90 | N2 | > 0,5 | |
Karton | > 0,5 | 300 | N2 | > 0,4 | |
| 2.6 | 300 | N2 | > 0,5 | ||
Křemenné sklo | > 1.9 | 60 | 0,2 | ||
Polypropylenová deska | > 5.5 | 70 | N2 | > 0,5 | |
Polystyrenová deska | > 3.2 | 420 | N2 | > 0,4 | |
0,5 | > PVC deska | > 4 | 170 | Vzduch,0,15 | —— |
plexi | > 10 | 120 | |||
Pětivrstvá lepicí deska | > 5 | 210 | |||
1.0 | Dřevovláknitá deska | > 15.6 | 450 | N2 | —— |
Vícevrstvá překližka | > 6.2 | > 900 | |||
PVClaminát | > 3.1 | 1050 | |||
SawdustBoard | > 3.9 | 1800 | |||
3.1 | 2250 | ||||
akrylamidová deska | > 2.8 | 3390 | |||
3.2 | 2970 | ||||
| 3.5 | 2720 | ||||
0,05 | akryl | > 2.0 | 100 | —— | —— |
Umělá kůže | > 0,8 | 250 | |||
0,3 | sádrokarton | > 9.0 | 50 | —— | —— |
Překližka | > 10.0 | 110 | |||
Tepelné sklo | > 2.2 | 50 | |||
Gumový list | > 5 | 50 | |||
Kůže | > 4 | 220 | |||
Tkanina z chemických vláken | > 6.5 | 220 | |||
0,75 | 1200 |
Technické parametry
LasertypeCO2sealedglasstubelaser
Pracovní platformacrawlercuttingplatform
p>Maximální formát pro jednosítotiskové rytí v rozsahu 250 mm × 250 mm – 450 mm × 450 mm
Pohybový systém offline nebo online řízení pohybu, 5palcový LCD displej
Napájení 220V±10%50Hz
Podporované grafické formáty AI, BMP, PLT, DXF, DST atd.
Standardní 500W odsavač kouře
Volitelný speciální automatický podavač, stroj na studenou vodu (vybavený vzduchovým chlazením)
Applicableindustries
SuitableforCO2lasercuttingmachinesmainlyincludespecialpartsthatrequireuniformcutting,advertisements,decorations,etc.Stainlesssteelwithathicknessofnotmorethanthreemillimetersandnon-metallicmaterialswithathicknessofnotmorethan20millimetersusedintheserviceindustry,andOneistoprocessworkpieceswithcomplexcuttingcontoursbutasmallamounttosavethecostandcycleofmanufacturingmolds.
