Анализа перформанси ласерског сечења и гравирања
Технологије ласерског сечења и гравирања широко се користе у индустријској производњи, уметничком стварању и електроници због њихове високе прецизности, ефикасности и способности обраде без контакта. Овај документ пружа детаљну анализу принципа, показатеља перформанси, фактора који утичу,примене и будућих трендова ласерског сечења и гравирања.
Основна начела
1. у вези са Ласерско сечење
Ласерско сечење користи ласерску зраку високе густине енергије за топити, испаравати, оригинитирање материјала, док помоћни гас (нпр. Кисељ, азот) удара расплављене остатке, омогућавајући прецизну раздвајање материјала.
2. Постављање Ласерска гравира
Ласерско гравирање укључује локализовану аблацију или хемијске реакције на површини материјала како би се створили трајни знаци или обрасци. За разлику од сечења, гравирање обично не продире у материјал, већ мења његову површинску текстуру или боју.
Метрике перформанси
1. Постављање Прецизност
Тачност позиционирања: Типично ±0,01 mm, са системима високог нивоа постиже ±0,005 mm.
Поновљивост: Уопштено у оквиру ±0,02 мм за доследну обраду серије.
Минимална ширина линије: Зависи од величине ласерске тачке (10100 мкм); ултрабрзи ласери омогућавају гравирање у микроном meritu.
2. Уколико је потребно. Брзина обраде
Брзина сечења: Зависи од дебелине материјала и ласерске снаге (нпр. CO2ласери сечу 1 мм нерђајућег челика са брзином од 20 m/min).
Брзина гравирања: Векторска гравирање може да достигне 1000 мм/с, док је растер гравирање спорије због метода скенирања.
3. Уколико је потребно. Материјална компатибилност
| Материјал | Ласерски тип | Извршавање |
| Метали (нефтег челика, Ал, Ку) | Фиберласер, високо-моћни ЦО2 | Високопрецизни резци, окисњеног гравирања |
| Неметални (дрво, акрил, кожа) | Ко2ласер (10,6 мкм) | Глатке резбе, детаљна гравирања |
| Композитиви (ПЦБ, угљенична влакна) | УВ ласер (355 нм) | Зона која је погођена минималном топлотом (HAZ), гравирање високе резолуције |
4. Уколико је потребно. Квалитет површине
Оштри рез: обично Ra < 10 μm (ласер са влаконцом постиже Ra < 5 μm за метале).
Контрола дубине гравирања: подешава се преко снаге и пролази (± 0.01 ммпрецизност).
Кључни фактори који утичу на
1. у вези са Ласерски параметри
Вулна дужина: УВ (355 нм) за фино гравирање; ЦО2 (10,6 мкм) за неметале.
Моћ: Виша снага повећава брзину, али може изазвати топлотне деформације.
Фреквенција импулса (импулсни ласери): утиче на ефикасност и ХАЗ.
2. Уколико је потребно. Оптички систем
Фокусни објектив: Фокусна дужина одређује величину тачке и дубину поља (кратке фокалне дужине побољшавају прецизност).
Квалитет зрака (М2): Блиско дифракцијски ограничени зраци (М2 ≈ 1) дају глаткије резе.
3. Уколико је потребно. Оптимизација процеса
Асистент гас: Кисељ повећава брзину (али оксидира ивице); азот обезбеђује чисте резе.
Стратегија скенирања: Растер за гравирање великих површина; вектор за контуре.
Примене
1. у вези са Индустријска производња
Производња листова метала: резање аутомобилских/аерокосмичких компоненти.
Електроника: резање ФПЦ-а (флексибилни ПЦБ), микро-борење ПЦБ-а.
2. Уколико је потребно. Креативно и прилагођавање
Уметност: гравирања на дрвету/акрилу, брендирање на кожи.
3Д рељеф: гравирање у сивом размерима за ефекте дубине.
3. Уколико је потребно. Медицинска и истраживачка
Хируршки алати: прецизно резани инструменти од нерђајућег челика.
Микропроцесурање: ултрабрзи (фемтосекунди/пикосекунди) ласери формирају микроструктуре.
Будући трендови
1. у вези са Виша снага и ефикасност: обрада вишебама за повећање прометности.
2. Уколико је потребно. Смарт аутоматизација: оптимизација параметара на основу вештачке интелигенције.
3. Уколико је потребно. Зелени ласери: Енергетски ефикасни ласери од влакана.
4. Уколико је потребно. Употреба ултрабрзих ласера: Распрострања у медицинским и полупроводничким областима.
Закључак
Ласерско сечење и гравирање пружају ненадминуту прецизност и свестраност, што их чини неопходним у модерној производњи. Напредак у ласерским изворима, аутоматизацији и контроли процеса ће даље побољшати њихове могућности и примене.
