Машина за обработка со микро-воден млаз ласер

Машина за обработка со микро-воден млаз со ласер

Краток опис:

Бидејќи производството продолжува да бара поголема прецизност и продуктивност, технологијата со ласер воден со млаз вода (WJGL) добива на интензитет и во инженерството и во пазарниот потенцијал. Во врвните сектори како што се воздухопловството, електрониката, медицинските помагала и автомобилското производство, се наметнуваат строги барања за димензионална точност, интегритет на рабовите, контрола на зоната погодена од топлина (HAZ) и зачувување на својствата на материјалите. Конвенционалните процеси - механичка обработка, термичко сечење и стандардна ласерска обработка - честопати се борат со прекумерно термичко влијание, микропукнатини и ограничена компатибилност со високо рефлективни или чувствителни на топлина материјали.

Испратете ни е-пошта

Карактеристики

Детален дијаграм

Вовед

Бидејќи производството продолжува да бара поголема прецизност и продуктивност,ласер воден со млаз вода (WJGL)Технологијата добива на интензитет и во усвојувањето на инженерството и во пазарниот потенцијал. Во врвните сектори како што се воздухопловството, електрониката, медицинските помагала и автомобилското производство, се наметнуваат строги барања за димензионална точност, интегритет на рабовите, контрола на зоната погодена од топлина (HAZ) и зачувување на својствата на материјалите. Конвенционалните процеси - механичка обработка, термичко сечење и стандардна ласерска обработка - честопати се борат со прекумерно термичко влијание, микропукнатини и ограничена компатибилност со високо рефлективни или чувствителни на топлина материјали.

За да се справат со овие ограничувања, истражувачите воведоа брз микро млаз вода во ласерскиот процес, создавајќи WJGL. Во оваа конфигурација, млазот вода служи истовремено какомедиум за водење на зракоти еденефикасен медиум за ладење/отстранување на остатоци, подобрувајќи го квалитетот на сечењето и проширувајќи ја применливоста на материјалот. Концептуално, WJGL е иновативен хибрид од традиционална ласерска обработка и сечење со воден млаз, нудејќи висока густина на енергија, висока прецизност и значително намалено термичко оштетување - атрибути кои поддржуваат широк спектар на сценарија за прецизно производство.

Машина за обработка со микро-воден млаз ласер

Принцип на работа на ласер воден со млаз вода

Како што е илустрирано на Сл. 1, централниот концепт на WJGL е да пренесува ласерска енергија преку континуиран воден млаз, ефикасно функционирајќи како „течно оптичко влакно“. Кај конвенционалните оптички влакна, светлината се води одвкупна внатрешна рефлексија (TIR)поради разликата во индексот на прекршување помеѓу јадрото и облогата. WJGL го користи истиот механизам кајинтерфејс вода-воздух: водата има индекс на прекршување од приближно1,33, додека воздухот е околу1,00Кога ласерот е поврзан со млазот под соодветни услови, TIR го ограничува зракот во рамките на водниот столб, овозможувајќи стабилно ширење со мала дивергенција кон зоната на обработка.

Сл. 1 Карактеристики на обработка на ласер воден со воден млаз (шема)

Дизајн на млазници и формирање на микро-млазници

Ефикасното спојување на ласерот во млазот бара млазница способна да произведе стабилен, континуиран, речиси цилиндричен микро-млаз, додека му овозможува на ласерот да влезе под соодветен агол за да го одржи TIR на границата вода-воздух. Бидејќи стабилноста на млазот силно влијае на стабилноста на преносот на зракот и конзистентноста на фокусирањето, WJGL системите обично се потпираат на прецизна контрола на флуидот и внимателно проектирани геометрии на млазниците.

Слика 2 прикажува репрезентативни состојби на млазници генерирани од различни типови млазници (на пр., капиларни и разни конусни дизајни). Геометријата на млазницата влијае врз контракцијата на млазот, стабилната должина, развојот на турбуленцијата и ефикасноста на спојувањето - со што влијае на квалитетот на обработката и повторувањето.

Водата, исто така, покажува апсорпција и расејување зависно од брановата должина. Во видливиот и блискиот инфрацрвен опсег, апсорпцијата е релативно ниска, што поддржува ефикасен пренос. Спротивно на тоа, апсорпцијата се зголемува во далечниот инфрацрвен и ултравиолетовиот опсег, па затоа повеќето имплементации на WJGL работат во видливиот до блискиот инфрацрвен опсег.

Сл. 2 Структури на млазниците за формирање на микромлаз: (а) шема на контракција; (б) капиларна млазница; (в) конусна млазница; (г) горна конусна млазница; (д) долна конусна млазница

Клучни предности на WJGL

Традиционалните начини на обработка вклучуваат механичко сечење, термичко сечење (на пр., плазма/пламен) и конвенционално ласерско сечење. Механичката обработка е базирана на контакт; абењето на алатот и силите на сечење можат да предизвикаат микрооштетувања и деформација, ограничувајќи ја остварливата прецизност и интегритет на површината. Термичкото сечење е ефикасно за дебели делови, но обично произведува голема HAZ, преостанати напрегања и микропукнатини што ги намалуваат механичките перформанси. Конвенционалната ласерска обработка, иако е разновидна, сепак може да страда од релативно голема HAZ и нестабилни перформанси на високо рефлективни или термочувствителни материјали.

Како што е сумирано на Сл. 3, WJGL користи вода како медиум за пренос и истовремено средство за ладење, значително намалувајќи го HAZ и потиснувајќи ја дисторзијата и микропукнатините, со што се подобрува прецизноста и квалитетот на рабовите/површината (видете Сл. 4). Неговите предности можат да се сумираат на следниов начин:

Мало термичко оштетување и подобрен квалитетВисокиот специфичен топлински капацитет и континуираниот проток на вода брзо ја отстрануваат топлината, ограничувајќи ја термичката акумулација и помагајќи во зачувувањето на микроструктурата и својствата.
Подобрена стабилност на фокусирање и искористување на енергијатаОграничувањето во млазот го намалува расејувањето и загубата на енергија во споредба со ширењето во слободен простор, овозможувајќи поголема густина на енергија и поконзистентна обработка - добро прилагодено за фино сечење, микродупчење и сложени геометрии.
Почисто и побезбедно работењеВодниот медиум ги заробува и отстранува испарувањата, честичките и остатоците, намалувајќи ја контаминацијата во воздухот и подобрувајќи ја безбедноста при работа.

Сл. 3 Споредба помеѓу конвенционалната ласерска обработка и WJGL
Сл. 4 Споредба на типични технологии за сечење и дупчење

Области на примена

1) Воздухопловна индустрија

Аерокосмичките компоненти често користат високо-перформансни материјали како што се легури на титаниум, легури на база на никел, CFRP, CMC и керамика, кои се тешки за обработка, а воедно одржуваат и прецизност и ефикасност. Со комбинираната висока густина на енергија и ефикасно ладење, WJGL овозможува прецизно сечење со намалена HAZ, минимизирајќи ја деформацијата и деградацијата на својствата и поддржувајќи ги деловите што се критични за сигурноста.

2) Медицински помагала

Производството на медицински помагала бара исклучителна прецизност, чистота и површински интегритет за производи како што се минимално инвазивни инструменти, импланти и дијагностички/терапевтски уреди. Со ладење и чистење на зоната за обработка со проток на вода, WJGL ги намалува термичките оштетувања и површинската контаминација, подобрувајќи ја конзистентноста и поддржувајќи ја биокомпатибилноста. Исто така, овозможува прецизно производство на сложени геометрии за прилагодени уреди.

3) Електроника

Во микроелектрониката и производството на полупроводници, WJGL е широко користен за сечење на плочки, пакување на чипови и микроструктурирање поради неговата висока прецизност и ниско термичко влијание. Водното ладење ги ублажува оштетувањата предизвикани од топлина на чувствителните компоненти, подобрувајќи ја сигурноста и стабилноста на перформансите.

4) Дијамантска машинска обработка

За дијамантски и други ултра тврди материјали, WJGL нуди високопрецизно сечење и дупчење со ниско термичко влијание, минимален механички стрес, висока ефикасност и супериорен квалитет на рабовите/површината. Во споредба со конвенционалните механички методи и некои ласерски техники, WJGL е често поефикасен во зачувувањето на интегритетот на материјалот и потиснувањето на дефектите.

Најчесто поставувани прашања за ласер воден со млаз вода (WJGL)

1) Што е машинска обработка со воден млаз (WJGL)?

WJGL е метод на ласерска обработка во кој ласерскиот зрак е поврзан со микро млаз вода. Млазот вода делува и како медиум за водење на зракот и како медиум за ладење/отстранување на остатоци, овозможувајќи висока прецизност со намалено термичко оштетување.

2) Како функционира WJGL?

WJGL се потпира на целосно внатрешно одбивање на интерфејсот вода-воздух. Бидејќи водата и воздухот имаат различни индекси на прекршување, ласерот може да биде ограничен и насочен во рамките на водениот столб - слично на „течно оптичко влакно“ - и стабилно да се достави до зоната на обработка.

3) Зошто WJGL ја намалува зоната погодена од топлина (HAZ)?

Водата што постојано тече ефикасно ја отстранува топлината поради нејзиниот висок топлински капацитет. Ова го потиснува акумулирањето на топлина, намалувајќи ја HAZ, дисторзијата и микропукнатините.

4) Кои се главните предности во однос на конвенционалната ласерска обработка?

Главните предности обично вклучуваат:

Намалени или никакви барања за префокусирање; погодно за нерамно/3D сечење
Поконзистентни, паралелни ѕидови со засеци и подобрен квалитет на сечење
Значително помал термички ефект (помал HAZ)
Почиста обработка: водата ги задржува честичките и помага да се спречи таложење/контаминација
Помалку формирање на брусници: млазницата помага да се исфрли стопениот материјал од засекот

За нас

XKH е специјализирана за високотехнолошки развој, производство и продажба на специјално оптичко стакло и нови кристални материјали. Нашите производи се наменети за оптичка електроника, потрошувачка електроника и војска. Нудиме сафирни оптички компоненти, капаци за леќи за мобилни телефони, керамика, LT, силициум карбиден SIC, кварц и полупроводнички кристални плочки. Со стручна експертиза и најсовремена опрема, ние се истакнуваме во преработката на нестандардни производи, со цел да бидеме водечка високотехнолошка компанија за оптоелектронски материјали.