Рисунок 1. Принцип работы технологии Laser MicroJet
В отличии от газового лазера, имеющего ограничения из-за рабочего расстояния (отклонение и рассеивание луча) и требующего точной фокусировки, лазерный луч в струе воды по технологии Laser MicroJet не рассеивается и длина его распространения может достигать до 10 см без малейших отклонений по углу и диаметру (Рисунок 2).
Рисунок 2. Параметры луча Laser MicroJet
В конструкции установок лазерной резки фирмы Synova (Швейцария) используются твердотельные лазеры (Nd:YAG) с диодной накачкой, длительность импульса лазера измеряется в микро или наносекундах, средняя мощность составляет 10-200 Вт, а длина волны 1064 нм, 532 нм, или 355 нм. Ширина реза точно соответствует диаметру насадки (30-150 мкм), а точность и повторяемость измеряются в микронах. Луч лазера заключен в поток чистой, фильтрованной деионизованной воды, которая проецируется при низком давлении, чтобы исключить риск неблагоприятного воздействия потока воды на образец. Действуя в качестве оптического волокна, этот поток гарантирует поддержание низкой температуры, чистоту образца и точность обработки.
Технология лазерной резки Laser MicroJet имеет следующие преимущества перед традиционными методами резки:
- отсутствие механического стресса в зоне резки,
- отсутствие термического стресса, благодаря тому, что струя воды охлаждает место реза,
- отсутствие загрязнений поверхности, благодаря тому, что струя воды вымывает продукты резки с поверхности образца,
- отсутствие сколов, трещин в зоне реза,
- превосходное качество обработанной поверхности и постоянство ширины реза,
- широкий ряд обрабатываемых материалов с различной толщиной (Рисунок 4),
- высокие скорости процесса резки,
- универсальность процесса (резка нелинейной формы, сквозная резка, прошивка отверстий, скрайбирование, шлифовка кромок).
Технология Laser MicroJet является универсальной и может применяться для резки сложных изделий практически из любого материала, кроме стекла, дерева, бумаги, текстиля и прозрачного пластика, что делает данную технологию обоснованной альтернативой не только обычной лазерной резке, но и множеству других процессов. Laser MicroJet может применяться в разных областях промышленности, в том числе в энергетической промышленности, аэрокосмической/авиационной промышленности, автомобилестроении, изготовлении инструментов и т.д.
Рисунок 3. Обрабатываемые материалы
Рисунок 4. Области применения технологии Laser MicroJet
- Разделение полупроводниковых пластин
- Изготовление часов (Резка ходовых колес (сплав CuBe). Резка стрелок часов (латунь)
- Изготовление медицинских имплантатов (титан)
- Изготовление инструментов (Сверление отверстий режущим инструментом (поликристаллический алмаз). Шлифование кромки втулок (поликристаллический алмаз))
- Создание отверстий в промышленных газовых турбинах (суперсплавы)
- Создание отверстий в компонентах промышленных реактивных двигателей (суперсплавы)
- Изготовление автомобильных частей (металлы)
- Двухмерная и трехмерная обработка отверстий (твердые материалы)
- Резка прецизионных деталей (чувствительные материалы)
Примеры резки
Рисунок 5.1. Резка отверстий для компонентов турбин
Рисунок 5.2. резка тонкой (100 мкм) пластины из арсенида галлия