Laseri su učinkovit alat za aplikacije mikrostrojne obrade, gdje laseri mogu konvergirati na malom ciljanom području i postići učinak "hladne obrade". Interakcija između lasera i materijala u ciljnom području bit će kontrolirana s nekoliko parametara, kao što su valna duljina, energija i širina pulsa, itd. Kombinacija parametara određuje vršnu gustoću energije pulsa. Različite kombinacije parametara mogu proizvesti uvjete obrade potrebne za označavanje, rezanje, bušenje, žarenje, kaljenje i druge operacije.
Kako bi poboljšala izlaznu snagu pulsirajućih lasera, povećala gustoću energije i kontrolirala toplinske učinke, industrija je razvila razne tehnologije modulacije, uglavnom uključujući tehnologiju Q podešavanja, tehnologiju zaključavanja načina rada, tehnologiju podešavanja, tehnologiju pojačanja chirp pulsa (također poznatu kao CPA tehnologija) i tehnologija pojačanja snage glavne oscilacije (također poznata kao MOPA tehnologija), itd. Pojedinosti su sljedeće:
1. Tuning Q tehnologija radi na principu da nakon što se formira stanje inverzije broja čestica radnog materijala i ne tjera ga da proizvodi laserske oscilacije, kada se broj čestica akumulira na dovoljno visoku razinu, prekidač se iznenada trenutno uključuje, tako da se vrlo jaka laserska oscilacija i izlaz lasera velike snage, uske širine pulsa mogu formirati u relativno kratkom vremenskom razdoblju;
2. Tehnologija zaključavanja moda znači da postoji definitivna fazna razlika između različitih uzdužnih modova u rezonantnoj šupljini, čime se dobiva niz jednako razmaknutih laserskih ultrakratkih impulsnih sekvenci u vremenu, koji, zajedno s posebnom tehnologijom brzog optičkog prebacivanja, mogu dodatno odabrati jedan ultrakratki laserski impuls iz niza impulsa;
3. Podesiva tehnologija odnosi se na kontinuirano kontroliranu izlaznu valnu duljinu unutar određenog raspona. Trenutačno je laserski kristal (medij za pojačanje lasera u čvrstom stanju) dosegao stotine vrsta, kao što su safir, YAG kristal itd. Tehnologija udvostručenja frekvencije lasera u čvrstom stanju je najzrelija, optički pojas za postizanje pune pokrivenosti ultraljubičasto do infracrveno, postavljajući čvrste temelje za podesivu lasersku valnu duljinu;
4. CPA tehnologija odnosi se na upotrebu proširivača za proširenje femtosekundnog pulsa u vremenskoj domeni da postane dugi puls od nekoliko stotina pikosekundi ili nanosekundi, nakon višestupanjskog pojačanja kako bi se u potpunosti izdvojila energija pohranjena u mediju pojačanja, a zatim koristite kompresor širine impulsa sa suprotnom disperzijom za komprimiranje dugog impulsa na vrijednost blizu njegove početne širine impulsa;
5. MOPA tehnologija je izvorno signalno svjetlo i svjetlo pumpe s visokom kvalitetom snopa, spojeno u dvostruko obloženo vlakno na određeni način za pojačanje, čime se postiže visoko pojačanje izvora izvornog svjetla. MOPA struktura lasera je optimalan način za rješavanje problema ultrabrzih lasera s visokom vršnom snagom i visokom kvalitetom snopa.
Odabir lasera za mikrostrojnu obradu ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući svojstva materijala, oblik obrade i zahtijevanu točnost. Kako bi se zadovoljili sve stroži zahtjevi točnosti za mikrostrojnu obradu, kratka valna duljina, uska širina impulsa i velika snaga bit će glavni trendovi u laserskoj tehnologiji za primjenu mikrostroja.
Karakteristike laserske obrade i primjene mikro obrade
Laserska obrada je industrijska primjena laserske tehnologije, fokusiranjem lasera određene snage na objekt koji se obrađuje, tako da laser stupa u interakciju s objektom i zagrijava, topi ili isparava obrađeni materijal kako bi se postigla svrha obrade. Laserska obrada tipična je beskontaktna obrada, u usporedbi s drugim metodama obrade ima manje naknadnih procesa, dobru upravljivost, jednostavnu integraciju, visoku učinkovitost obrade, mali gubitak materijala, malo zagađenje okoliša, visoku fleksibilnost, visoku kvalitetu i druge značajne prednosti.
Posljednjih godina laserska obrada zamjenjuje tradicionalne metode obrade, a laserska industrija temeljena na laserima brzo se razvila i sada se naširoko koristi u industrijskoj proizvodnji, komunikacijama, obradi informacija, vojsci i obrazovanju te znanstvenim istraživanjima, tvoreći industrijski lanac diljem svijeta, a zrelost i dubina industrijske podjele rada se povećavala. S budućim razvojem aplikacijskih proizvoda u ultra-preciznom i ultra-mikro smjeru, primjena lasera u području mikroprocesiranja postat će sve opsežnija.
Lasersko rezanje
Princip rada: Korištenjem fokusirane laserske zrake visoke gustoće za zračenje obratka, ozračeni materijal se brzo topi, isparava, ablatira ili doseže točku paljenja, dok se rastaljeni materijal otpuhuje brzim protokom zraka koaksijalno sa snopom, na taj način rezanje obratka.
Područja primjene i značajke: velika brzina rezanja, glatka i lijepa površina, jednokratna obrada, mala deformacija obratka, bez trošenja alata, malo zagađenje od čišćenja, može obraditi metal, nemetalne i nemetalne kompozitne materijale, kožu, drvo , vlakna itd. Prikladno za debele i tanke ploče karoserije automobila, automobilske dijelove, znanstvene baterije, pacemakere, zapečaćene releje i druge zapečaćene uređaje, kao i za finu obradu zimskih uređaja koji ne dopuštaju onečišćenje i deformaciju zavarivanjem Lasersko zavarivanje
Lasersko zavarivanje
Načelo rada: Koristeći zračenje laserske zrake visoke gustoće energije za zagrijavanje površine obratka, površinska toplina se širi u unutrašnjost putem provođenja topline. Kontrolom parametara širine laserskog pulsa, energije, vršne snage i učestalosti ponavljanja, obradak se topi i formira se posebna talina.
Područja primjene i karakteristike: mala zavarljivost, ne utječe na magnetsko polje, ograničenje malog prostora, nema zagađenja elektrodama, pogodno za automatsko zavarivanje velikom brzinom, može zavarivati metale različitih svojstava, može raditi u zatvorenom prostoru, pogodno za listove kružne pile, akril , opružne brtve, bakrene ploče za elektroničke dijelove, neke metalne mrežaste ploče, željezne ploče, čelične ploče, fosforna bronca, bakelitne ploče, tanke aluminijske legure, kvarcno staklo, silikonska guma, keramički lim ispod 1 mm Alumina, legura željeza koja se koristi u zrakoplovnoj industriji, itd.
Lasersko označavanje
Princip rada: korištenjem lasera visoke gustoće energije za lokalno zračenje obradaka, površinski materijal isparava ili prolazi kroz kemijsku reakciju promjene boje, ostavljajući tako trajni trag.
Područja primjene i značajke: beskontaktna obrada, može se označiti na bilo kojoj oblikovanoj površini, obradak se neće deformirati i proizvoditi unutarnje naprezanje, visoka točnost obrade, velika brzina obrade, čisto i ekološki prihvatljivo, niska cijena, pogodno za metal, plastiku , označavanje stakla, keramike, drva, kože i drugih materijala.
Lasersko graviranje
Princip rada: lasersko zračenje površine materijala, materijal apsorbira energiju i trenutno se topi ili isparava, tvoreći ugraviranu liniju.
Područja primjene i značajke: automatsko preskakanje brojeva, malo područje pod utjecajem topline, fine linije, otpornost na čišćenje i habanje, zaštita okoliša i ušteda energije, ušteda materijala, može se koristiti za graviranje na proizvodima od drva, organskom staklu, metalnim pločama, staklu, kamenu , kristal, papir, dvobojne ploče, aluminijev oksid, koža, smola i drugi materijali.
Laserska površinska obrada
Princip rada: korištenje lasera za zagrijavanje površine metalnih materijala kako bi se postigla površinska toplinska obrada.
Područja primjene i značajke: velika brzina obrade, deformacija malih dijelova, precizna obrada, za postizanje učinka obrade automatskog kaljenja, pogodno za toplinsku obradu košuljica cilindara, koljenastih vratila, klipnih prstenova, komutatora, zupčanika i drugih automobilskih dijelova, ali i u zračna svemirska industrija, industrija alatnih strojeva i druga područja naširoko se koriste.
Prevedeno s www.DeepL.com/Translator (besplatna verzija)
