Laser adalah alat yang efektif untuk aplikasi pemesinan mikro, di mana laser dapat menyatu pada area target kecil dan mencapai efek "pemrosesan dingin". Interaksi antara laser dan material di area target akan dikontrol oleh beberapa parameter, seperti panjang gelombang, energi pulsa dan lebar pulsa, dll. Kombinasi parameter menentukan kerapatan energi puncak pulsa. Kombinasi parameter yang berbeda dapat menghasilkan kondisi pemrosesan yang diperlukan untuk penandaan, pemotongan, penindikan, anil, pengerasan, dan operasi lainnya.
Untuk meningkatkan daya output laser berdenyut, meningkatkan kerapatan energi, dan mengontrol efek termal, industri telah mengembangkan berbagai teknologi modulasi, terutama termasuk teknologi penyetelan Q, teknologi penguncian mode, teknologi merdu, teknologi amplifikasi pulsa chirp (juga dikenal sebagai CPA teknologi) dan teknologi amplifikasi daya osilasi induk (juga dikenal sebagai teknologi MOPA), dll. Rinciannya adalah sebagai berikut:
1. Teknologi penyetelan Q bekerja berdasarkan prinsip bahwa setelah keadaan inversi nomor partikel dari bahan kerja terbentuk dan tidak membuatnya menghasilkan osilasi laser, ketika jumlah partikel terakumulasi ke tingkat yang cukup tinggi, sakelar tiba-tiba dihidupkan secara instan, sehingga osilasi laser yang sangat kuat dan daya tinggi, output laser pulsa lebar pulsa yang sempit dapat dibentuk dalam waktu yang relatif singkat;
2. Teknologi penguncian mode berarti bahwa ada perbedaan fase yang pasti antara mode longitudinal yang berbeda dalam rongga resonansi, sehingga memperoleh serangkaian urutan pulsa ultrashort laser dengan jarak yang sama dalam waktu, yang, bersama dengan teknologi peralihan optik cepat khusus, selanjutnya dapat dipilih pulsa laser ultrapendek tunggal dari urutan pulsa;
3. Teknologi merdu mengacu pada panjang gelombang output yang dapat dikontrol secara terus menerus dalam rentang tertentu. Saat ini, kristal laser (media penguatan laser keadaan padat) telah mencapai ratusan jenis, seperti safir, kristal YAG, dll. Teknologi penggandaan frekuensi laser keadaan padat adalah yang paling matang, pita optik untuk mencapai cakupan penuh ultraviolet ke inframerah, meletakkan dasar yang kuat untuk merdu panjang gelombang laser;
4. Teknologi CPA mengacu pada penggunaan broadener untuk memperluas pulsa femtosecond dalam domain waktu menjadi pulsa panjang beberapa ratus picosecond atau nanodetik, setelah amplifikasi multi-tahap untuk sepenuhnya mengekstrak energi yang tersimpan dalam media penguatan, dan kemudian gunakan kompresor lebar pulsa dengan dispersi berlawanan untuk mengompres pulsa panjang ke nilai yang mendekati lebar pulsa awal;
5. Teknologi MOPA adalah lampu sinyal benih dan lampu pompa dengan kualitas balok tinggi, digabungkan ke dalam serat berlapis ganda dengan cara tertentu untuk amplifikasi, sehingga mencapai amplifikasi daya tinggi dari sumber cahaya benih. Struktur MOPA laser adalah cara optimal untuk memecahkan masalah laser ultrafast dengan daya puncak tinggi dan kualitas sinar tinggi.
Pilihan laser untuk pemesinan mikro bergantung pada banyak faktor, termasuk sifat material, bentuk pemrosesan, dan akurasi yang diperlukan. Untuk memenuhi persyaratan akurasi yang semakin ketat untuk pemesinan mikro, panjang gelombang pendek, lebar pulsa sempit, dan daya tinggi akan menjadi tren utama dalam teknologi laser untuk aplikasi pemesinan mikro.
Karakteristik pemrosesan laser dan aplikasi pemrosesan mikro
Pemrosesan laser adalah aplikasi industri teknologi laser, memfokuskan laser daya tertentu pada objek yang akan diproses, sehingga laser berinteraksi dengan objek dan memanaskan, melelehkan, atau menguapkan bahan yang diproses untuk mencapai tujuan pemrosesan. Pemrosesan laser adalah pemrosesan non-kontak yang khas, dibandingkan dengan metode pemrosesan lainnya memiliki proses tindak lanjut yang lebih sedikit, kemampuan kontrol yang baik, integrasi yang mudah, efisiensi pemrosesan yang tinggi, kehilangan material yang rendah, pencemaran lingkungan yang rendah, fleksibilitas tinggi, kualitas tinggi, dan keuntungan signifikan lainnya.
Dalam beberapa tahun terakhir, pemrosesan laser telah menggantikan metode pemrosesan tradisional, dan industri laser berdasarkan laser telah berkembang pesat dan sekarang banyak digunakan dalam industri manufaktur, komunikasi, pemrosesan informasi, militer dan pendidikan serta penelitian ilmiah, membentuk rantai industri di seluruh dunia. dunia, dan kematangan dan kedalaman pembagian kerja industri telah meningkat. Dengan pengembangan produk aplikasi ke arah ultra-presisi dan ultra-mikro di masa depan, aplikasi laser di bidang pemrosesan mikro akan menjadi semakin luas.
Pemotongan Laser
Prinsip Kerja: Menggunakan sinar laser densitas daya tinggi yang terfokus untuk menyinari benda kerja, bahan yang disinari dengan cepat meleleh, menguap, mengikis atau mencapai titik penyalaan, sementara bahan cair diterbangkan dengan koaksial aliran udara berkecepatan tinggi ke balok, sehingga pemotongan benda kerja.
Area dan fitur aplikasi: kecepatan potong cepat, permukaan halus dan indah, pemrosesan satu kali, deformasi kecil benda kerja, tidak ada keausan pahat, polusi pembersihan kecil, dapat memproses bahan komposit logam, non-logam dan non-logam, kulit, kayu , serat, dll. Cocok untuk pelat tebal dan tipis bodi mobil, suku cadang otomotif, baterai sains, alat pacu jantung, relai tersegel, dan perangkat tersegel lainnya, serta pemrosesan halus perangkat musim dingin yang tidak memungkinkan polusi pengelasan dan deformasi Pengelasan Laser
Pengelasan laser
Prinsip Kerja: Menggunakan radiasi sinar laser densitas energi tinggi untuk memanaskan permukaan benda kerja, panas permukaan menyebar ke bagian dalam melalui konduksi panas. Dengan mengontrol parameter lebar pulsa laser, energi, daya puncak, dan frekuensi pengulangan, benda kerja meleleh dan kumpulan lelehan tertentu terbentuk.
Area dan karakteristik aplikasi: kemampuan las kecil, tidak terpengaruh oleh medan magnet, batasan ruang kecil, tidak ada polusi elektroda, cocok untuk pengelasan kecepatan tinggi otomatis, dapat mengelas logam dengan sifat berbeda, dapat bekerja di ruang tertutup, cocok untuk mata gergaji bundar, akrilik , gasket pegas, pelat tembaga untuk komponen elektronik, beberapa pelat jaring logam, pelat besi, pelat baja, perunggu fosfor, pelat bakelite, paduan aluminium tipis, kaca kuarsa, karet silikon, lembaran keramik Alumina di bawah 1mm, paduan besi yang digunakan dalam industri kedirgantaraan, dll.
Penandaan Laser
Prinsip Kerja: Menggunakan laser densitas energi tinggi untuk menyinari benda kerja secara lokal, bahan permukaan menguap atau mengalami reaksi kimia perubahan warna, sehingga meninggalkan bekas permanen.
Area dan fitur aplikasi: pemrosesan non-kontak, dapat ditandai pada permukaan berbentuk apa pun, benda kerja tidak akan berubah bentuk dan menghasilkan tekanan internal, akurasi pemrosesan tinggi, kecepatan pemrosesan cepat, bersih dan ramah lingkungan, biaya rendah, cocok untuk logam, plastik , kaca, keramik, kayu, kulit dan penandaan bahan lainnya.
Ukiran laser
Prinsip kerja: penyinaran laser pada permukaan material, material menyerap energi dan meleleh atau menguap secara instan, membentuk garis terukir.
Area dan fitur aplikasi: melewatkan nomor otomatis, area kecil yang terpengaruh panas, garis halus, pembersihan dan ketahanan aus, perlindungan lingkungan dan penghematan energi, penghematan bahan, dapat digunakan untuk etsa pada produk kayu, kaca organik, pelat logam, kaca, batu , kristal, kertas, pelat dua warna, aluminium oksida, kulit, resin dan bahan lainnya.
Perawatan permukaan laser
Prinsip kerja: Menggunakan laser untuk memanaskan permukaan bahan logam untuk mencapai perlakuan panas permukaan.
Area dan fitur aplikasi: kecepatan pemrosesan cepat, deformasi bagian kecil, pemrosesan presisi, untuk mencapai efek perawatan pendinginan otomatis, cocok untuk perawatan panas liner silinder, poros engkol, ring piston, komutator, roda gigi, dan komponen otomotif lainnya, tetapi juga di kedirgantaraan, industri alat mesin dan bidang lainnya banyak digunakan.
Diterjemahkan dengan www.DeepL.com/Translator (versi gratis)
