Laser Nanodetik, Laser Picosecond, Laser Femtosecond, Bisakah Anda Membedakannya?

Kita sudah tidak asing lagi dengan hal tersebutpemrosesan laser, tetapi Anda sering mendengar laser nanodetik, laser pikodetik, laser femtodetik, dll, dapatkah Anda membedakannya?

Mari kita cari tahu konversi satuan waktu terlebih dahulu

1 ms (milidetik)=00,001 detik =10-3 detik

1μs (mikrodetik)=0.000001=10-6 detik

1ns (nanodetik)=0.0000000001 detik =10-9 detik

1ps (pikodetik)=0.0000000000001 detik =10-12 detik

1fs (femtodetik)=0.0000000000000001 detik =10-15 detik

Dengan mengetahui satuan waktu, kita mengetahui bahwa laser femtodetik adalah pemrosesan laser pulsa yang sangat pendek. Dalam sepuluh tahun terakhir, teknologi pemrosesan laser pulsa ultra-pendek telah mengalami kemajuan pesat.

Ⅰ. Pentingnya laser pulsa ultra-pendek

Sudah lama ada upaya untuk menggunakan laser untuk micromachining. Namun, karena lebar pulsa yang panjang dan intensitas laser yang rendah yang disebabkan oleh peleburan material dan penguapan yang terus menerus, meskipun sinar laser dapat difokuskan ke titik kecil, dampak termal pada material masih sangat besar, sehingga membatasi keakuratannya. pemrosesan. Hanya dengan mengurangi efek termal kualitas pemrosesan dapat ditingkatkan.

Ketika waktu pulsa laser diterapkan pada material dalam urutan pikodetik, efek pemrosesan akan berubah secara signifikan. Ketika energi pulsa meningkat tajam, kepadatan daya yang tinggi cukup untuk melepaskan elektron terluar. Karena waktu interaksi laser dengan material yang singkat, ion-ion tersebut terkikis dari permukaan material sebelum mentransfer energi ke material di sekitarnya, dan tidak akan membawa efek termal pada material di sekitarnya, sehingga disebut juga "dingin". pengolahan". Dengan keunggulan yang dihasilkan oleh pemrosesan dingin, laser pulsa pendek dan ultra-pendek telah memasuki aplikasi produksi industri.

Ⅱ. Pemrosesan laser: pulsa panjang VS pulsa ultra-pendek

Energi pemrosesan pulsa ultra-pendek disuntikkan dengan sangat cepat ke dalam area aksi kecil, dan deposisi kepadatan energi tinggi seketika mengubah mode penyerapan dan pergerakan elektron, menghindari pengaruh penyerapan linier laser, transfer energi, dan difusi, dan pada dasarnya mengubah mekanisme interaksi antara laser dan materi.

Ⅲ.Aplikasi pemrosesan laser yang luas

Pemrosesan laser mencakup pemotongan dan pengelasan berkekuatan tinggi; Pengeboran pemesinan mikro, penandaan, pemotongan, tekstur, pengupasan, isolasi, dll., Kegunaan utama berbagai alat pemrosesan laser adalah:

1. Bor lubang

Dalam desain papan sirkuit, orang mulai menggunakan substrat keramik dibandingkan substrat plastik konvensional untuk mencapai konduktivitas termal yang lebih baik. Untuk menyambungkan komponen elektronik, biasanya diperlukan pengeboran hingga ratusan ribu lubang kecil di papan. Oleh karena itu, penting untuk memastikan bahwa stabilitas media tidak terpengaruh oleh masukan panas selama proses pengeboran, dan laser pikodetik adalah alat yang ideal untuk aplikasi ini.

Laser picosecond dapat menyelesaikan pemesinan lubang dengan pengeboran perkusi dan memastikan keseragaman lubang. Selain papan sirkuit, laser Picosecond juga dapat melakukan pengeboran berkualitas tinggi pada material seperti film plastik, semikonduktor, film logam, dan safir.

Lembaran baja tahan karat 100μm, dibor, 3,3ns vs 200fs, 10,000 pulsa, dekat ambang ablasi:

2. Garis dan potong

Garis dapat dibentuk dengan melapiskan pulsa laser dengan cara pemindaian. Biasanya diperlukan banyak pemindaian untuk menembus jauh ke dalam keramik hingga kedalaman garis mencapai 1/6 dari ketebalan material. Modul individual kemudian dipisahkan dari substrat keramik sepanjang takik ini. Metode pemisahan ini disebut penandaan.

Metode pemisahan lainnya adalah dengan menggunakan pemotongan ablasi laser pulsa ultra pendek, yang juga dikenal sebagai pemotongan ablasi. Laser mengikis material, mengeluarkannya hingga terpotong. Keuntungan dari teknik ini adalah adanya fleksibilitas yang lebih besar dalam bentuk dan ukuran lubang yang dikerjakan. Semua langkah proses dapat diselesaikan dengan laser pikodetik.

Perbedaan efek laser pikodetik dan laser nanodetik pada penandaan bahan polikarbonat.

3. Ablasi garis (penghilangan lapisan)

Penerapan lain yang sering dianggap sebagai pemesinan mikro adalah penghilangan lapisan secara presisi tanpa merusak atau sedikit merusak bahan dasar. Ablasi dapat berupa garis dengan lebar beberapa mikrometer atau area pengangkatan yang luas beberapa sentimeter persegi.

Karena ketebalan lapisan biasanya lebih kecil dari lebar ablasi, panas tidak dapat dialirkan dari samping. Oleh karena itu, pulsa laser dengan lebar nanodetik dapat digunakan.

Kombinasi laser berkekuatan rata-rata tinggi, serat konduksi persegi atau persegi panjang, dan distribusi intensitas cahaya bagian atas datar, teknologi ini membuat ablasi permukaan laser dapat digunakan di bidang industri. Misalnya, laser TrumPF TruMicro 7060 digunakan untuk menghilangkan lapisan pada kaca sel surya film tipis. Laser yang sama juga dapat digunakan dalam industri otomotif untuk menghilangkan lapisan anti korosi sebagai persiapan pengelasan selanjutnya.

4. Struktur permukaan

Penataan dapat mengubah sifat fisik permukaan material. Menurut efek teratai, struktur permukaan hidrofobik memungkinkan air mengalir menjauh dari permukaan. Properti ini dapat dicapai dengan membuat struktur submikron di permukaan dengan laser berdenyut ultrapendek, dan struktur yang akan dibuat dapat dikontrol secara tepat dengan mengubah parameter laser.

Efek sebaliknya, seperti permukaan hidrofilik, juga dapat dicapai, dan pemesinan mikro juga dapat membuat struktur berukuran lebih besar. Proses ini dapat digunakan dalam tangki bahan bakar di mesin untuk menciptakan struktur mikro yang mengurangi keausan, atau untuk menyusun permukaan logam untuk mencapai pengelasan dengan plastik.

5. Cetakan ukiran

Sculpting adalah penciptaan bentuk tiga dimensi dengan bahan ablasi. Meskipun ukuran ablasi mungkin melebihi cakupan yang secara tradisional disebut sebagai pemesinan mikro, presisi yang dibutuhkan membuatnya diklasifikasikan dalam kategori aplikasi laser ini. Laser picosecond dapat digunakan untuk memproses tepi alat berlian polikristalin di mesin penggilingan.

Laser adalah alat yang ideal untuk memproses berlian polikristalin, yang merupakan bahan sangat keras yang dapat digunakan untuk membuat bilah pemotong penggilingan. Penggunaan teknologi cetakan ukiran untuk memproses alur chip dan gigi pemotong frais, dalam hal ini, keunggulan laser non-kontak dan akurasi pemesinan yang tinggi.

Micromachining memiliki prospek penerapan yang sangat luas, dan semakin banyak kebutuhan sehari-hari yang memasuki bidang visi kita melalui micromachining laser.

Pemrosesan laser adalah pemrosesan non-kontak, dengan proses tindak lanjut yang lebih sedikit, kemampuan pengendalian yang baik, integrasi yang mudah, efisiensi pemrosesan yang tinggi, kehilangan material yang rendah, polusi lingkungan yang rendah, dan keunggulan signifikan lainnya, telah banyak digunakan dalam otomotif, elektronik, peralatan listrik , industri penerbangan, metalurgi, dan manufaktur mesin. Hal ini memainkan peran yang semakin penting dalam meningkatkan kualitas produk, produktivitas tenaga kerja, otomatisasi, dan mengurangi konsumsi material.

Kontak informasi:

Jika Anda punya ide, jangan ragu untuk berbicara dengan kami. Tidak peduli di mana pelanggan kami berada dan apa kebutuhan kami, kami akan mengikuti tujuan kami untuk menyediakan pelanggan kami dengan kualitas tinggi, harga murah, dan layanan terbaik.