Femtosekundes vs nanosekundes lāzera mikro{0}}urbšana|Precizitātes rokasgrāmata

Strauji mainīgajā precīzās ražošanas pasaulē izvēle starp nanosekundes un femtosekundes lāzertehnoloģiju var radīt vai izjaukt jūsu mikro-apstrādes projektu. Nozarēm virzoties uz arvien-mazākām funkcijām un stingrākām pielaidēm-no pusvadītāju iepakojuma līdz medicīnas ierīcēm-, jautājums nav tikaivaiizmantot lāzerurbšanu, betkuraslāzera tehnoloģija nodrošinās jūsu pielietojumam nepieciešamo precizitāti.

Lai gan gan nanosekundes, gan femtosekundes lāzeri var izveidot mikro{0}}caurumus, to būtiskās atšķirības impulsa ilgumā rada krasi atšķirīgus rezultātus. Viens paļaujas uz termisko ablāciju, neizbēgami atstājot siltuma-ietekmētas zonas, pārstrādātos slāņus un mikro-plaisas. Otrs nodrošina "aukstu apstrādi", izmantojot īpaši ātru jonizāciju, nodrošinot neskartus, bez izgriezuma{5}}caurumus ar mikronu{6}}līmeņa precizitāti.

Šajā visaptverošajā salīdzinājumā mēs līdzās-apskatīsim reālos apstrādes rezultātus--, analizējot viena-cauruma morfoloģiju, masīva kvalitāti, darbības pamatprincipus un nozarei-specifiskas lietojumprogrammas. Neatkarīgi no tā, vai novērtējat rentablu-apstrādātu urbšanu vai augsto tehnoloģiju komponentu precizitāti, kas nepieciešama zem-mikroniem, šo būtisko atšķirību izpratne palīdzēs jums pieņemt apzinātu lēmumu, kas līdzsvaro veiktspēju, kvalitāti un budžetu.

Iedziļināsimies datos un uzzināsim, kāpēc femtosekundes revolūcija pārveido precīzo mikro{0}apstrādi kosmosa, medicīnas, pusvadītāju un optikas nozarēs.

Kreisā puse: nanosekundes lāzera apstrādāts mikro{0}}caurums

• Lieli kūstoša un pārlieta slāņa laukumi uz iekšējās sienas, viļņi{0}}piemēram, sabrukšanas urbumi un smagas pārogļošanās un bojājumi malās.
• Apstrādes process rada ievērojamu siltuma ietekmēto zonu (HAZ). Materiāls karstuma ietekmē kūst, iztvaiko un izšļakstās, veidojot slāņainu termisko bojājumu struktūru.
• Slikta cauruma diametra konsistence, ārkārtīgi augsts iekšējās sienas raupjums un daudzu plaisu un izkusušu atlikumu klātbūtne.

Labā puse: Femtosekundes lāzera apstrādāts mikro{0}}caurums

• Gludas un vertikālas caurumu sienas, bez kušanas vai sabrukšanas, kā arī bez malu šķembu vai urbumu.
• Viss process ir "aukstā apstrāde" bez siltuma vadīšanas, kā rezultātā tiek iegūta gandrīz nulles siltuma ietekmes zona (HAZ). Materiāls tiek noņemts ar īpaši ātru auksto jonizāciju (ablāciju).
• Regulāra cauruma forma ar izcilu cilindriskumu; iekšējā siena ir bez pārklāšanas slāņiem un plaisu bojājumiem.

Kategorijas: Apstrādes metode|Kopējais izskats|Cauruma pozīcijas konsekvence|Malu tīrība|Defekta statuss

Nanosekundes lāzers:

Virsmai ir lielas melnēšanas un karbonizācijas zonas, perifērijā uzkrājoties izšļakstītiem atlikumiem. Atsevišķu caurumu izmēri ievērojami atšķiras, un masīva modelis ir stipri izkropļots. Caurumu atverēs ir redzama kušana un materiāla pārplūde ar lielu -platības termisko degšanu uz pamatnes. Defekti ietver plaši izplatītu malu nošķelšanos, aizsērējušus caurumus un apkārtējā pamatnes materiāla bojājumus.

Nanosekundes lāzera apstrādes efekts Femtosekundes lāzera apstrādes efekts

Femtosekundes lāzers:

Pamatnes virsma ir tīra, bez apdegumiem vai krāsas maiņas. Caurumu diametrs un solis visā masīvā ir ļoti vienādi un regulāri. Caurumu atveres ir asas, bez materiāla pārplūdes, un nav perifērijas termiskā piesārņojuma. Nav karstuma{3}}defektu, kā rezultātā tiek nodrošināts maksimāls gatavā produkta iznākums.

1. Nanosekundes lāzers: impulsa ilgums ir nanosekundes līmenī; apstrāde pieder pie termiskās ablācijas.

Materiāla iekšpusē nepārtraukti tiek ievadīta enerģija, izraisot siltuma izkliedi un vadīšanu plašā diapazonā. Tas neizbēgami noved pie neatgriezeniskiem termiskiem bojājumiem, piemēram, kušanas, iztvaikošanas, pārliešanas, plaisāšanas un termiskās deformācijas. Nav iespējams izvairīties no tādām problēmām kā urbumi un malu sabrukšana.

2. Femtosekundes lāzers: impulsa ilgums ir femtosekunde (10⁻¹⁵ sekundes), kas ir īpaši-īss un īpaši ātrs{2}}.

Momentānā maksimālā enerģija ir ārkārtīgi augsta. Materiāla jonizācija un ablācija tiek pabeigta, pirms siltums var izkliedēties apkārtējā materiālā, panākot ne-termisku "aukstu" apstrādi. Tādējādi tiek pilnībā novērsti termiskie efekti, pārstrādātie slāņi un šķembas/izspiedumi, ļaujot masveidā ražot ārkārtīgi precīzus mikro{3}}caurumus mikronu/sub{4}}mikronu līmenī.

Nanosekundes lāzers: piemērots tikai zemas-precizitātes, zemu-izmaksas neapstrādātas urbšanas scenārijiem. To izmanto, ja nav stingru prasību attiecībā uz iekšējo sienu kvalitāti vai ne-termisko apstrādi.

Mikro-precīzas lāzergriešanas un urbšanas mašīnas

Femtosekundes lāzers: ekskluzīvs augsto-tehnoloģiju jomām, piemēram, mikroshēmu iepakojumam, medicīniskiem/bioloģiskiem palīgmateriāliem, kosmosa precizitātes komponentiem, optiskām plānām plēvēm un īpaši-plāniem īpašiem materiāliem. To izmanto mikro-caurumu/aklo{4}}caurumu masīvu pielāgotai apstrādei.