Laser Sub-nanodetik Diterapkan pada Pemesinan Mikro Bahan Keras dan Rapuh

Bahan keras dan rapuh non-logam meliputi berbagai batu permata, kaca, kristal silikon, kristal kuarsa, keramik, bahan magnet tanah jarang, dll. Sebagian besar bahan ini adalah non-konduktor atau semikonduktor, dan biasanya ditandai dengan kekerasan tinggi, kerapuhan, ketahanan abrasi, ketahanan korosi, ketahanan oksidasi, dan ketahanan suhu tinggi. Karena bahan keras dan rapuh non-logam memiliki banyak bahan logam yang sulit untuk dibandingkan dengan karakteristik yang sangat baik dari ruang lingkup penerapannya telah secara bertahap diperluas dari industri konstruksi tradisional, industri manufaktur kerajinan ke ruang angkasa, mesin, otomotif, elektronik, industri kimia dan lainnya. bidang. Bahan keras dan rapuh non-logam dan perluasan terus-menerus dari bidang penerapan pemrosesan efisiensi rendah, biaya tinggi kontradiksi semakin menonjol, mengakibatkan metode pemrosesan tradisional saat ini tidak dapat menyesuaikan dengan kebutuhan banyak industri. Kepadatan energi laser hingga 108 ~ 1010W/cm2, tindakan langsung pada permukaan lokal bahan keras dan rapuh non-logam, menghasilkan energi seketika yang dihasilkan oleh bahan peleburan suhu tinggi atau langsung menghancurkan ikatan molekul bahan. Dibandingkan dengan metode pemrosesan tradisional, efisiensi 8 hingga 20 kali, menghemat 20 persen hingga 30 persen bahan, dapat sangat mengurangi biaya produksi, meningkatkan akurasi pemrosesan dan kualitas produk, tetapi juga memiliki kemampuan untuk mempersingkat siklus produksi, selektif pemrosesan dan pemesinan presisi dan keunggulan lainnya.

Laser pemrosesan bahan keras dan rapuh tradisional digunakan untuk laser nanodetik, lebar pulsa umumnya lebih dari 5ns, volume besar, persyaratan lingkungan tinggi, stabilitas buruk, dan efek termal, untuk banyak efek pemrosesan bahan tidak ideal. Selain itu, laser picosecond dan femtosecond memiliki kinerja yang lebih baik dalam pemesinan mikro, tetapi harganya mahal dan besar.

Laser sub-nanodetik berkekuatan tinggi dan berfrekuensi tinggi adalah kelas laser quasi-ultrafast hemat biaya, menggabungkan akurasi pemrosesan laser picosecond dan keunggulan harga laser nanosecond biasa, yang memiliki prospek aplikasi luas di bidang presisi. micromachining, dan disukai oleh pelanggan industri.

Pendahuluan Prinsip
Mesin mikro dari bahan keras dan rapuh biasanya terdiri dari laser, kamera CCD, kolimasi laser dan sistem optik pemfokusan dan pencitraan, sistem kontrol galvanometer atau platform putar bergerak multidimensi, modul kontrol input/output, komputer dan perangkat lunak kontrol. Memanfaatkan karakteristik laser berenergi tinggi, melalui interaksi foton dan material untuk mencapai penandaan material, pelubangan, pemotongan, pemotongan, ukiran internal, dan pemrosesan lainnya; karena efisiensinya yang tinggi, presisi tinggi, non-kontak dan keunggulan lainnya, ini banyak digunakan dalam pemrosesan mikroelektronika, mikro-mekanis dan mikro-optik dan bidang lainnya.

Pasar Aplikasi
Bahan keras dan rapuh dapat dibagi secara luas menjadi: mesin mikro bahan semikonduktor, mesin mikro bahan keramik, penandaan dan pemotongan berlian dan batu permata, mesin mikro bahan transparan (kaca tempered, kaca safir, dll.), ablasi bahan film tipis, oksida konduktif transparan dan dielektrik ablasi, dan sebagainya.