Với sự phát triển của ngành sản xuất toàn cầu theo hướng tinh tế, thông minh và tùy chỉnh, laser đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp, y sinh, quân sự và các lĩnh vực khác do tính đơn sắc, định hướng, độ sáng và các đặc điểm khác tốt. Chuỗi công nghiệp toàn cầu. Khi sự phân công lao động trong ngành công nghiệp laser tiếp tục phát triển, phạm vi ứng dụng của laser trong gia công vi mô ngày càng mở rộng. Trong cuộc sống hàng ngày, có thể thấy gia công vi mô bằng laser ở khắp mọi nơi. Ngoài ra, công nghệ gia công vi mô bằng laser có thể thấy ở khắp mọi nơi trong việc đánh dấu sản phẩm điện tử, đánh dấu vỏ điện, đánh dấu ngày sản xuất thực phẩm và dược phẩm, gia công vi mô điện tử tiêu dùng, cắt và hàn vỏ kim loại điện thoại di động. Ngoài ra, gia công laser cũng được sử dụng trong cắt và đóng bo mạch PCB/FPCB, đục và khắc gốm, cắt kính, sapphire, cắt wafer và đục vi mô.
Hãy cùng tìm hiểu 6 quy trình chính của công nghệ gia công vi mô bằng laser.
Gia công vi mô bằng laser là một ứng dụng công nghiệp của công nghệ laser. Nó tập trung một công suất laser nhất định vào vật thể được xử lý để laser tương tác với vật thể để làm nóng, làm tan chảy hoặc làm bay hơi vật liệu đã xử lý để đạt được mục đích xử lý. Đây là một loại gia công chùm tia laser (LBM). Hiện nay, các ứng dụng gia công vi mô bằng laser trong ngành sản xuất laser chủ yếu bao gồm cắt laser, đánh dấu laser, hàn laser, khắc laser, xử lý bề mặt laser và laser 3D in ấn.
Máy cắt Laser
Nguyên lý: Sử dụng chùm tia laser mật độ công suất cao tập trung để chiếu xạ vật liệu để nhanh chóng làm tan chảy, bốc hơi, cắt bỏ hoặc đạt đến điểm bắt lửa của vật liệu được chiếu xạ. Đồng thời, vật liệu nóng chảy bị thổi bay bởi luồng khí tốc độ cao đồng trục với chùm tia để cắt vật liệu.
Tính năng: Tốc độ cắt cao, bề mặt nhẵn và đẹp, gia công một lần, biến dạng phôi nhỏ, không mài mòn dụng cụ, ô nhiễm khi vệ sinh thấp, có thể gia công kim loại, vật liệu composite phi kim loại và phi kim loại, da, gỗ, sợi, v.v., thích hợp để cắt mịn độ dày thân xe các thiết bị kín như bo mạch, phụ tùng ô tô, pin lithium, máy tạo nhịp tim, rơ le kín và các thiết bị khác không cho phép ô nhiễm và biến dạng khi hàn.
Đánh dấu bằng laser
Nguyên lý: Sử dụng tia laser mật độ năng lượng cao để chiếu cục bộ vào phôi để làm bay hơi vật liệu bề mặt hoặc gây ra phản ứng hóa học làm thay đổi màu sắc, do đó để lại dấu vết vĩnh viễn.
Đặc điểm: Đây là quá trình gia công không tiếp xúc và có thể đánh dấu trên bất kỳ bề mặt có hình dạng đặc biệt nào. Phôi gia công sẽ không bị biến dạng và tạo ra ứng suất bên trong. Nó có độ chính xác gia công cao, tốc độ gia công nhanh, sạch sẽ và thân thiện với môi trường, chi phí thấp, phù hợp với kim loại, nhựa, thủy tinh, gốm sứ và gỗ. , Da và các vật liệu khác.
Hàn laser
Nguyên lý: Sử dụng bức xạ chùm tia laser mật độ năng lượng cao để làm nóng bề mặt phôi, nhiệt bề mặt khuếch tán vào bên trong thông qua dẫn nhiệt. Bằng cách kiểm soát độ rộng, năng lượng, công suất cực đại và tần số lặp lại của xung laser, phôi được làm nóng chảy để tạo thành một vũng nóng chảy cụ thể.
Tính năng: Khả năng hàn giảm, không bị ảnh hưởng bởi từ trường, hạn chế không gian nhỏ, không gây ô nhiễm điện cực, thích hợp cho hàn tự động tốc độ cao, có thể hàn các kim loại có tính chất khác nhau, có thể làm việc trong không gian kín, thích hợp cho lưỡi cưa tròn, acrylic, gioăng lò xo, tấm đồng cho các bộ phận điện tử, một số tấm lưới kim loại, tấm sắt, tấm thép, đồng phốt pho, bakelite, hợp kim nhôm mỏng, thủy tinh thạch anh, cao su silicon, tấm gốm alumina bên dưới 1mm, hợp kim titan dùng trong ngành hàng không vũ trụ, v.v.
Khắc laser
Nguyên lý: Tia laser chiếu vào bề mặt vật liệu, vật liệu hấp thụ năng lượng sẽ nóng chảy hoặc bốc hơi ngay lập tức, tạo thành đường vạch.
Tính năng: Tự động bỏ qua số, diện tích chịu nhiệt nhỏ, đường nét tinh tế, khả năng làm sạch và chống mài mòn, bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm vật liệu, có thể sử dụng để khắc các sản phẩm gỗ, thủy tinh hữu cơ, tấm kim loại, thủy tinh, đá, pha lê, giấy, bảng 2 màu, nhôm oxit, da, nhựa và các vật liệu khác.
Xử lý bề mặt bằng laser - Làm sạch bằng Laser
Nguyên lý: Sử dụng tia laser để làm nóng bề mặt vật liệu nhằm mục đích làm sạch.
Tính năng: Tốc độ gia công cao, biến dạng thành phần nhỏ, gia công chính xác, hiệu ứng xử lý làm nguội tự động, thích hợp để loại bỏ rỉ sét, loại bỏ lớp phủ, tẩy sơn, làm sạch dầu và nhiều ứng dụng khác.
3D In Laser
Nguyên lý: Sử dụng con lăn rải bột để rải một lớp bột trên bề mặt phôi, chùm tia laser quét lớp bột theo mặt cắt ngang của lớp bột, làm bột nóng chảy và thiêu kết để thực hiện liên kết phôi.
Đặc điểm: Công nghệ gia công đơn giản, có thể gia công nhiều loại vật liệu, độ chính xác gia công cao, không cần kết cấu hỗ trợ, tỷ lệ sử dụng vật liệu cao, kết hợp với công nghệ điều khiển số bằng máy tính và công nghệ sản xuất linh hoạt, có thể sử dụng để sản xuất khuôn mẫu.
Sự phát triển của các ứng dụng gia công vi mô bằng laser
Hiện nay, thị phần của laser sợi quang cao hơn laser thể rắn. Lý do chính là laser sợi quang chủ yếu được sử dụng để xử lý macro công suất cao và nhu cầu thị trường phù hợp với giai đoạn phát triển của ngành sản xuất; laser thể rắn chủ yếu được sử dụng để gia công vi mô laser, mặc dù thị trường gia công vi mô laser đang trong giai đoạn phát triển nhanh chóng. Tuy nhiên, dung lượng thị trường hiện tại nhỏ hơn dung lượng thị trường gia công vi mô, nhưng sản xuất có độ chính xác cao như thiết bị đeo, chip bán dẫn, chăm sóc y tế và năng lượng mới vẫn cần dựa vào gia công vi mô laser.
Mặc dù các loại máy laser khác nhau tập trung vào các ứng dụng công nghiệp khác nhau và nhu cầu thị trường cho các ứng dụng hạ nguồn khá khác nhau, nhưng vẫn có một số khác biệt nhất định về quy mô thị trường của chúng. Tuy nhiên, khi thị trường máy laser công nghiệp toàn cầu tiếp tục phát triển, ứng dụng của gia công vi mô laser trong các lĩnh vực công nghiệp và tiêu dùng sẽ tiếp tục tăng trong tương lai.
