Применение и принцип технологии лазерной микробри

  18 Apr , 2022         Chris         9108

  Это обычное дело, чтобы сделать небольшое отверстие в компоненте. Однако, если требуется сделать большое количество отверстий от 0,1 мм до нескольких микрон в диаметре в твердых материалах, таких как цементированный карбид, это не легко сделать с обычными инструментами обработки, и даже если это можно сделать, стоимость обработки будет высокой. Существующая технология обработки является использование десятков тысяч оборотов в минуту или сотни тысяч об/ суп- высокоскоростных вращающихся небольших битов обработки материалов, с этим методом, как правило, может только обработки отверстий более 0,25 мм диаметром. В современной промышленности часто требуется обработка отверстий диаметром меньше, чем это. В электронной промышленности, например, производство многослойных печатных плат требует бурения тысяч отверстий, около 0,1 до 0,3 мм в диаметре, в доску. Очевидно, что использовать указанный бит для обработки мы столкнемся с большими трудностями, качество обработки не так-то просто гарантировать, стоимость обработки не низкая. Еще в 1960-х годах ученые использовали лазеры, чтобы пробить крошечные отверстия в стальных лезвиях в лаборатории. После почти 30 лет совершенствования и развития, в настоящее время уже не трудно пробить крошечные отверстия в материалах с лазерами, и качество обработки хорошее. Перфорированные отверстия аккуратные и без каких-либо заусенцев. Скорость бурения также очень быстро, около тысячной секунды, чтобы пробить отверстие.

Принцип лазерного бурения отверстий в материале очень прост (лазерное бурение), метод несложный.

   Лазеры настолько когерентны, что оптические системы могут фокусировать их в крошечные пятна света (менее 1 микрона) в диаметре, что эквивалентно "микро-бит" для бурения отверстий. Во-вторых, яркость лазера очень высока, в центре внимания на плотность лазерной энергии (энергия на квадратный сантиметр площади) будет очень высока, обычный лазер, лазерная энергия выход может быть выше, чем 109 джоулей / см 2, достаточно, чтобы материал плавления и испарения, оставляя небольшое отверстие на материале, и из образца с дрелью.

   Лазерные ученые также сделали много исследований о том, как использовать лазерный "сверло бит". Они обнаружили, что "сверла", сделанные со многими световыми импульсами в секунду (часто называемые высокоповторяющиеся лазерные импульсы) производят отверстия лучшей массы, чем те, сделанные с одним световым импульсом, или несколько световых импульсов в секунду. Он идет что-то вроде этого: при бурении с одним импульсом в секунду, или несколько импульсов, лазерная энергия, необходимая для каждого импульса настолько высока, что материал может быть нагревается, чтобы расплавить, прежде чем отверстие может быть пробивается. Расплавленный материал, однако, не испаряется должным образом. Вместо этого материал рядом с ним нагревается и испаряется. В результате отверстия менее однородны по форме и размеру. Если лазер с высокой частотой повторения используется для вывода оптического импульса, то средняя энергия каждого оптического импульса не очень высока, но из-за ширины импульса уровень мощности не низок. Таким образом, каждый лазерный импульс на материале, чтобы сформировать небольшое количество расплава, в основном испарения. Так как мало расплава, когда материал вблизи отверстия нагревается, нет такого понятия, как монопульсный удар. Отверстия гораздо более регулярные по форме и размеру.

   Для того, чтобы сделать отверстие качественным, необходимо обратить внимание на выбор положения лазерного фокуса. Принцип выбора фокус-позиции примерно таков: для толстых материалов фокус лазерного луча должен располагаться внутри заготовки; если материал тонкий, фокус лазерного луча должен быть помещен над поверхностью заготовки. Эта схема сделает отверстия в основном того же размера вверх и вниз, без "бочки" отверстия.

   С помощью лазера для сверления отверстий в материале, качество отверстий пробурено не только очень хорошо, особенно при создании большого количества тех же отверстий, но и для обеспечения того, чтобы размер и форма ряда отверстий равномерной, и скорость бурения, высокая эффективность производства. Поэтому, помимо использования лазерного бурения в электронной промышленности, используются многие другие отделы промышленного производства, такие как обычные отверстия для сигаретных фильтров, небольшие отверстия в клапане распылителя, также с использованием лазерной обработки. И может, и бутылка имеют небольшое отверстие на шее, чтобы контролировать поток сжатых веществ (таких как дезодорант, масло или другие жидкости), и производительность клапана определяется небольшим отверстием в аппликаторе. Это около 10 до 40 микрон в диаметре, и это не так просто сделать с другими методами обработки, но это делается с лазером, который гарантирует качество и скорость.