Silicio karbidas (SiC) plačiai naudojamas galios puslaidininkiuose, SiC plokštelėse, pažangioje keramikoje, automobilių elektronikoje ir aukštos{0}}temperatūrinės konstrukcijos komponentuose. Dėl didelio kietumo, trapumo, šilumos laidumo ir cheminio stabilumo įprastinis apdirbimas yra sudėtingas.
Lazerinis apdorojimas yra nekontaktinis SiC pjovimo, įbrėžimo, griovelių ir gręžimo metodas. Tačiau silicio karbido lazerinio pjovimo staklės pasirinkimas nėra vien tik didžiausios lazerio galios pasirinkimas. Tinkamas sprendimas priklauso nuo medžiagos storio, reikalingos briaunos kokybės, apdirbimo tikslumo, produktyvumo ir bendrų gamybos reikalavimų.
Štai pagrindiniai veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis SiC lazerinio pjovimo mašiną.
1. Pradėkite nuo SiC medžiagos ir taikymo
Skirtingiems SiC gaminiams reikia skirtingų lazerių konfigūracijų.
Įprastos programos apima:
SiC plokštelės ir ploni lakštai:Mažas skaldymas, maža šiluminė žala, siauras plyšys ir didelis padėties nustatymo tikslumas
SiC keraminiai pagrindai:Pjovimo kokybės ir apdorojimo efektyvumo pusiausvyra
Storoji SiC keramika ir konstrukcinės dalys:Didelė medžiagų pašalinimo galimybė ir apdorojimo efektyvumas
Mikro skylės ir grioveliai:Mažas vietos dydis, tikslus padėties nustatymas ir tikslus proceso valdymas
Prieš prašydami citatos, apibrėžkite:
Medžiagos tipas → Storis → Ruošinio dydis → Apdirbimo būdas → Kokybės reikalavimai → Gamybos apimtis
Ši informacija yra svarbesnė nei paprastas lazerio galios palyginimas.
2. Kuris lazerio bangos ilgis yra geriausias SiC?
Lazerio bangos ilgis turi didelę įtaką SiC apdorojimui.
Kadangi SiC yra plataus{0}}pralaidumo medžiaga, jo sąveika su skirtingais bangos ilgiais priklauso nuo tokių veiksnių kaip medžiagos tipas, kristalų struktūra, paviršiaus būklė ir apdorojimo parametrai. Todėl nėra vieno bangos ilgio, kuris būtų idealus kiekvienam SiC naudojimui.
355 nm UV lazeris
355 nm UV lazeriai yra plačiai naudojami tiksliam SiC apdorojimui dėl jų trumpesnio bangos ilgio ir mažesnio pasiekiamo fokusavimo taško.
Jie ypač tinka:
Ploni SiC plokštelės ir keraminiai lakštai
Smulkūs kontūrai ir mikrostruktūros
Programos, kurioms reikia siaurų pjūvių
Didelio{0}}tikslumo pjovimas
Ploniems ir tiksliams SiC komponentams 355 nm UV lazeriu pjovimo mašina yra puiki galimybė įvertinti.
532nm žalias lazeris
Žalieji lazeriai taip pat gali būti naudojami tam tikroms tikslioms SiC reikmėms. Jų tinkamumas turėtų būti vertinamas pagal medžiagos storį, reikalingą briaunų kokybę ir faktinius apdorojimo rezultatus.
1064–1080 nm pluoštas / QCW lazeris
Didelės-galios pluošto ir QCW lazeriai gali būti naudojami storesnei SiC keramikai ir konstrukciniams komponentams, kur svarbus medžiagos pašalinimo greitis ir apdorojimo efektyvumas.
Todėl 1064–1080 nm lazeriai neturėtų būti tiesiog klasifikuojami kaip „netinkami“ SiC. Tinkamas lazeris priklauso nuo pritaikymo.
Kaip bendroji gairė:
Jei naudojate plonus ir tikslius SiC komponentus, pirmiausia įvertinkite 355 nm UV tirpalus. Storesnei SiC keramikai ir konstrukcinėms dalims gali tikti didelės-galios QCW arba skaidulinio lazerio sprendimai.
3. Nanosekundinis ar pikosekundinis lazeris?
Impulso trukmė yra dar vienas svarbus SiC lazerio apdorojimo veiksnys.
Nanosekundinis lazeris
Nanosekundiniai lazeriai siūlo praktinę pusiausvyrą tarp apdorojimo pajėgumų, įrangos kainos ir pramoninio naudojimo.
355 nm UV nanosekundžių lazeris gali būti tinkamas daugeliui plono SiC ir tikslios keramikos pritaikymų, kai tinkamai optimizuota lazerio galia, impulsų energija, pasikartojimo dažnis, nuskaitymo greitis ir apdorojimo strategija.
Pikosekundinis / femtosekundinis lazeris
Itin greiti lazeriai gali dar labiau sumažinti šiluminį poveikį ir suteikti pranašumų, kai reikia itin mažos šiluminės žalos, minimalaus skilimo ar smulkių mikrostruktūrų.
Tačiau jie taip pat kainuoja brangiau įrangai.
Geresnis būdas yra pirmiausia nustatyti reikiamą kokybę, tada pasirinkti tinkamą impulso trukmę.
4. Judesio sistema yra tokia pat svarbi kaip lazeris
Lazeris nustato, kaip energija sąveikauja su SiC, o judesio sistema nustato, kaip tiksliai ir nuosekliai vykdomas apdorojimo kelias.
Vertindami mašiną, patikrinkite:
Padėties nustatymas ir pakartojamumas
Nekreipkite dėmesio tik į reklamuojamą pakartotinio padėties nustatymo tikslumą.
Taip pat apsvarstykite:
Faktinis apdirbimo tikslumas
Padėties nustatymo tikslumas
Pakartojamumas
Tiesumas
Ilgalaikis{0}}darbo stabilumas
Plokščių ir tiksliosios keramikos atveju tikrasis apdirbimo tikslumas yra reikšmingesnis nei viena specifikacija duomenų lape.
Linijinis variklis ir uždaros{0}}ciklos grįžtamasis ryšys
Didelės-tikslumo lazerinėse mašinose gali būti naudojami linijiniai varikliai kartu su didelės-raiškos linijinėmis skalėmis, skirtomis uždaros{2} kilpos padėties nustatymui.
Ši konfigūracija gali užtikrinti greitą reakciją ir tikslų judesių valdymą, ypač tiksliam pjovimui.
5. Vizijos padėties nustatymas ir dinaminis fokusavimas
SiC plokštelėms ir tiksliosios keramikos komponentams taip pat reikėtų atsižvelgti į regėjimo ir fokusavimo sistemas.
CCD vizijos padėties nustatymas
Regėjimo sistema gali nustatyti:
Vaflių kraštai
Lygiavimo žymės
Pjaunamos gatvės
Ruošinio kontūrai
Apdorojamos pozicijos
Tikslus regėjimo padėties nustatymas yra ypač svarbus, kai lazerio kelias turi atitikti esamas plokštelės ar pagrindo savybes.
Dinaminis fokusavimas
Kai ruošinio paviršius nėra visiškai plokščias arba medžiaga yra gana stora, apdirbant fiksuotas židinys gali pasitraukti iš optimalios padėties.
Dinaminė fokusavimo sistema gali kompensuoti ruošinio aukščio pokyčius ir išlaikyti nuoseklesnę židinio padėtį.
Svarbu atskirti dvi funkcijas:
Dinaminis fokusavimas valdo židinio padėtį, o proceso duomenų bazė valdo skirtingų medžiagų, storių ir apdorojimo takų lazerio parametrus.
6. Proceso žinojimas-Kaip yra svarbiau nei vien lazerio energija
Dvi mašinos, naudojantys panašius lazerio šaltinius, gali duoti labai skirtingus SiC pjovimo rezultatus.
Viena iš svarbių priežasčių yra proceso plėtra.
Renkantis SiC lazerinę pjovimo mašiną, paklauskite, ar tiekėjas turi patirties optimizuojant parametrus įvairiems:
SiC storiai
Kristalų tipai
Pjovimo geometrijos
Lazerio galios
Skenavimo greitis
Apdorojimo strategijos
Pajėgus tiekėjas turėtų turėti galimybę išbandyti jūsų faktinę medžiagą ir sukurti tinkamą procesą, o ne pateikti tik standartinį parametrų rinkinį.
7. Pasirinkite įrenginį pagal savo programą
| Taikymas | Pagrindiniai reikalavimai | Rekomenduojama kryptis |
| SiC plokštelių pjaustymas / pjaustymas | Mažas skaldymas, siauras plyšys, padėties nustatymo tikslumas | 355 nm UV + tikslus matymas |
| Ploni SiC keraminiai lakštai | Kraštų kokybė, maža šiluminė žala | UV nanosekundinis arba itin greitas lazeris |
| SiC keraminiai pagrindai | Kokybės ir efektyvumo balansas | UV arba QCW, priklausomai nuo storio |
| Storoji SiC keramika / konstrukcinės dalys | Medžiagos pašalinimas ir efektyvumas | Didelės{0}}galios QCW / skaidulinis lazeris |
| Mikro skylės / grioveliai | Maža vieta, tikslus padėties nustatymas | UV arba itin greitas lazeris |
| MTEP / nedidelės{0}}partinės gamybos | Lankstumas ir parametrų valdymas | Reguliuojama galia + keli proceso režimai |
Nėra vienos SiC lazerinio pjovimo mašinos, kuri būtų optimali kiekvienam storiui ir pritaikymui.
8. Prieš pirkdami visada išbandykite tikrąją SiC medžiagą
Mėginių tikrinimas turėtų būti vienas iš svarbiausių žingsnių įrangos parinkimo procese.
Neįvertinkite mašinos tik pagal:
Lazerio galia
Maksimalus pjovimo storis
Maksimalus pjovimo greitis
Pakartokite padėties nustatymo tikslumą
Vietoj to išbandykite tikrąją medžiagą ir išmatuokite:
Pjovimo kokybė
Smulkinimas
Įtrūkimai
Šilumos{0}}veikiama zona
Kerfo plotis
Pjovimo paviršiaus kokybė
Paviršiaus šiurkštumas
Apdorojimo efektyvumas
Vienos dalies apdorojimo laikas
Pjovimo greitis
Nuskaitymų skaičius
Nuolatinis apdorojimo stabilumas
Matmenų tikslumas
Galutiniai kontūro matmenys
Skylės skersmuo
Padėties tikslumas
Ilgalaikis{0}}matmenų nuoseklumas
Gamybos reikmėms rekomenduojami nuolatiniai apdorojimo bandymai, o ne tik vieno mėginio vertinimas
9. WHYC lazeriniai SiC lazerinio apdorojimo sprendimai
WHYC Laser teikia lazerinio apdorojimo sistemas pažangiai keramikai ir kitoms kietoms, trapioms medžiagoms.
Plonų ir tikslių SiC komponentų atveju 355 nm UV nanosekundžių lazerinės sistemos gali būti įvertintos dėl didelio-tikslumo pjovimo ir mikro apdorojimo.
Jei reikia storesnės SiC keramikos ir konstrukcinių komponentų, gali būti naudojamos didelės-galios QCW pluošto lazerinės sistemos, kai reikia didesnio medžiagų pašalinimo greičio ir apdorojimo efektyvumo.
Mašinos konfigūracijos gali būti pritaikytos pagal programą, įskaitant:
UV arba QCW lazeriniai šaltiniai
Tikslios judesio platformos
CCD regėjimo padėties nustatymas
Automatinis arba dinaminis fokusavimas
Pritaikomi proceso parametrai
Automatizuotas pakrovimas ir iškrovimas
Galutinė lazerio konfigūracija visada turėtų būti nustatyta atliekant faktinį mėginio bandymą, pagrįstą kliento medžiaga, storiu, geometrija ir kokybės reikalavimais.
Išvada
Tinkamos silicio karbido lazerinio pjovimo mašinos pasirinkimas nėra vien tik didžiausios lazerio galios parinkimas.
Svarbiausia yra rasti tinkamą derinį:
Lazerio bangos ilgis + impulso trukmė + judesio tikslumas + regėjimo padėties nustatymas + proceso vystymas
Patikimiausias pirkimo procesas yra:
Apibrėžkite medžiagą → Pasirinkite lazerio technologiją → Patikrinkite faktinius pavyzdžius → Išmatuokite pjovimo kokybę → Patikrinkite gamybos stabilumą → Užbaikite mašinos konfigūraciją.
Jei ieškote tinkamo pjovimo lazeriu sprendimo savo SiC medžiagoms, nedvejodamisusisiekite su YCLaser. Mes jums pasiūlysime nemokamą pavyzdinį gamybos ir proceso patikrinimą.
