تستخدم آلات القطع بالليزر شعاع ليزر عالي التركيز لتحقيق إزالة دقيقة للمواد. نظرًا لكثافة طاقة الليزر العالية، يمكن صهر المواد أو تبخيرها أو إزالتها بكفاءة في منطقة صغيرة جدًا.
بعد التركيز، يشكل الليزر شعاعًا ضيقًا وعالي التركيز. عندما تصطدم بسطح قطعة العمل، يتم امتصاص جزء من الطاقة وتحويلها إلى حرارة.
بالنسبة للمواد الخزفية، يكون عمق الامتصاص ضحلًا للغاية (عادةً بضعة ميكرومترات فقط). وهذا يعني أن الحرارة تتركز بالقرب من السطح، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة المحلية بسرعة إلى نقطة الانصهار أو التبخر.
مع استمرار العملية:
تذوب المادة الموجودة في النقطة البؤرية أو تتبخر
تتأثر المواد المحيطة بالانتشار الحراري
يؤدي تمدد البخار إلى إنشاء -تأثير قذف دقيق، مما يؤدي إلى إزالة المواد المنصهرة
هذه هي الطريقة التي يحقق بها القطع بالليزر دقة عالية وحواف نظيفة، خاصة بالنسبة للمواد الصلبة والهشة مثل السيراميك.
المكونات الرئيسية لآلة القطع بالليزر
يتكون نظام القطع بالليزر النموذجي من ثلاثة أجزاء رئيسية:
1. مصدر الليزر (مولد الليزر)
يقوم مصدر الليزر بتوليد الشعاع ويحدد إلى حد كبير أداء المعالجة.
بالنسبة لقطع السيراميك بالليزر، تشمل أنواع الليزر شائعة الاستخدام ما يلي:
ليزر YAG (نبضي مستمر أو عالي التردد-)
ليزر ثاني أكسيد الكربون
ليزر الألياف QCW (ذو شعبية متزايدة)
مع التطور التكنولوجي المستمر، تحل ليزرات الألياف QCW تدريجياً محل ليزر YAG التقليدي بسبب:
أعلى قوة الذروة
انخفاض مدخلات الحرارة
كفاءة واستقرار أفضل
2. النظام البصري
ينقل النظام البصري شعاع الليزر ويركزه.
يتضمن عادةً ما يلي:
مرايا
العدسات
الفوهات
ويتمثل دورها في تحويل شعاع الليزر المتوازي إلى نقطة عالية التركيز، مما يضمن جودة القطع المستقرة.
3. المنضدة / نظام الحركة
توفر طاولة العمل حركة متعددة-المحاور، مما يسمح بتحديد موضع قطعة العمل ومعالجتها بدقة.
بالاشتراك مع التحكم باستخدام الحاسب الآلي، فإنه يتيح:
قطع المسار المعقد
التكرار العالي
تحديد المواقع على مستوى الميكرون-.
العوامل الرئيسية التي تؤثر على جودة المعالجة بالليزر
في قطع السيراميك والمعادن بالليزر، تعتمد جودة المعالجة على عوامل متعددة:
الطول الموجي لليزر ووضع النبض
شكل الشعاع والموقع البؤري
تكوين المواد وحالة السطح
معدل التغذية ومسار المعالجة
موضع الفوهة وظروف المساعدة
يعد التحكم الدقيق في كثافة طاقة الليزر ووقت التعرض وموضع التركيز أمرًا ضروريًا لتحقيق نتائج ثابتة وعالية الجودة-.
خصائص المواد وأداء المعالجة بالليزر
تلعب الخصائص الحرارية للمواد دورًا حاسمًا في المعالجة بالليزر.
على سبيل المثال:
التنغستن → نقطة انصهار عالية جدا
النحاس → الموصلية الحرارية العالية جدا
يعتبر كلا النوعين من المواد-صعبة-معالجتها، على غرار العديد من أنواع السيراميك المتقدمة.
قيمة نيويورك: مؤشر بسيط للقابلية للتصنيع
المعلمة شائعة الاستخدام لتقييم صعوبة المعالجة بالليزر هي:
نيويورك=Tₘ × π
أين:
Tₘ=نقطة الانصهار (K)
lect=الموصلية الحرارية (W·m⁻¹·K⁻¹)
انخفاض قيمة نيويورك=أسهل في المعالجة
مقارنة المواد النموذجية
من بين المواد الخزفية:
يُظهر ZrO₂ (الزركونيا) أفضل قابلية للتصنيع
يمكن أن تكون كفاءة الإزالة أعلى بمقدار 3 مرات من Si₃N₄
تطبيقات القطع بالليزر للمواد المتقدمة
تُستخدم أنظمة Yuchang Laser على نطاق واسع للمعالجة الدقيقة للمواد المختلفة، بما في ذلك:
صفائح التنغستن
ركائز النحاس
حديد
كربيد السيليكون (SiC)
الألومينا (Al₂O₃)
نيتريد السيليكون (Si₃N₄)
زركونيا (ZrO₂)
تستخدم هذه المواد عادة في:
إلكترونيات
أشباه الموصلات
السيراميك المتقدم
المكونات الصناعية
شاهد مقاطع الفيديو الخاصة بالمعالجة
نحن نشارك بانتظام حالات المعالجة الحقيقية ونتائج العينات:
----- يوتيوب:https://youtube.com/@yclase
-----تيك توك:https://vt.tiktok.com/ZSuUavXEw/
خدمات المعالجة والدعم
بالإضافة إلى تصنيع المعدات، فإننا نقدم أيضًا:
معالجة العينات
التحقق من صحة العملية
الدعم الفني
إذا كان لديك متطلبات القطع بالليزر أو معالجة السيراميك، فلا تتردد في الاتصال بنا.
نحن على استعداد لدعم مشاريعك بحلول موثوقة وجودة ثابتة.
