Načini impulznega in neprekinjenega valovanja
Pomemben del optične mikroobdelave je prenos toplote na območje podlage, ki meji na mikroobdelan material. Laserji lahko delujejo v impulznem ali neprekinjenem valovnem načinu. V načinu z neprekinjenim valovanjem je laserski izhod skozi čas v bistvu konstanten.
V impulznem načinu je laserski izhod koncentriran v majhnih impulzih. Laserske naprave s pulznim načinom zagotavljajo impulze in majhne impulze z zadostno energijo za mikroobdelavo danega materiala. Majhno trajanje impulza zmanjša pretok toplote na okoliški material. Laserski impulzi so lahko različno dolgi od milisekund do femtosekund.
Konična moč je povezana s trajanjem laserskega impulza, zato lahko impulzni laserji dosežejo veliko višje vrhove kot neprekinjeni valovi.
Laserska obdelava vključuje predvsem interakcije, ki vodijo do ablacije substratnega materiala. Prenos energije, do katerega pride, je odvisen od materiala in lastnosti laserja. Lastnosti laserja, ki vplivajo na dejavnike, vključujejo največjo moč, širino impulza in valovno dolžino emisije. Pomembno vprašanje je, ali lahko absorbira lasersko energijo s toplotnimi in/ali fotokemičnimi procesi.
Zakaj je širina impulza pomembna?
Lasersko rezanje je čisto in natančno. Potreba po izdelavi manjših, hitrejših, lažjih in cenejših naprav zahteva laserje, da se soočijo z izzivom. Impulzni laserji se uporabljajo za natančno mikroobdelavo različnih materialov. Sposobnost generiranja različnih širin impulzov je ključ do natančnosti, prepustnosti, kakovosti in stroškovne učinkovitosti.
Nanosekundni laserji uporabljajo enako povprečno moč z višjimi stopnjami odstranjevanja materiala in s tem večjo pretočnostjo kot pikosekundni in femtosekundni laserji.
Pikosekundni in femtosekundni laserji stopijo material, da ga odstranijo s postopkom uparjanja in taljenja materiala, da ga izločijo. To taljenje lahko vpliva na natančnost in kakovost strojne obdelave, saj se lahko odstranjeni material oprime robov in ponovno strdi.
Napredek v impulzni laserski tehnologiji je omogočil uporabo mikroobdelave na majhnih napravah, kot so medicinske naprave, z minimalno škodo na okoliških materialih. Zaradi hitrega znanstvenega napredka na področju laserjev je strokovno znanje o laserski mikroobdelavi ključnega pomena.
Proizvodni proces stroja se nanaša na celoten proces izdelave izdelka iz surovin (ali polizdelkov). Za strojno proizvodnjo vključuje prevoz in skladiščenje surovin, pripravo proizvodnje, izdelavo surovcev, obdelavo delov in toplotno obdelavo, sestavljanje izdelkov ter odpravljanje napak, barvanje in pakiranje itd. Vsebina proizvodnega procesa je zelo obsežna. Sodobna podjetja uporabljajo principe in metode sistemskega inženiringa za organizacijo in vodenje proizvodnje, proizvodni proces pa obravnavajo kot proizvodni sistem z vhodom in izhodom.
Čas objave: 13. oktober 2022