Силицијум карбид (СиЦ) се широко користи у енергетским полупроводницима, СиЦ плочицама, напредној керамици, аутомобилској електроници и високотемпературним структурним компонентама{0}}. Његова висока тврдоћа, кртост, топлотна проводљивост и хемијска стабилност чине конвенционалну машинску обраду изазовом.
Ласерска обрада обезбеђује бе-метод без контакта за сечење, урезивање, жлебове и бушење СиЦ-а. Међутим, одабир машине за ласерско сечење од силицијум карбида није само одабир највеће снаге ласера. Право решење зависи од дебљине материјала, захтеваног квалитета ивица, тачности обраде, продуктивности и укупних захтева производње.
Ево кључних фактора које треба узети у обзир при избору машине за ласерско сечење СиЦ.
1. Почните са СиЦ материјалом и применом
Различити СиЦ производи захтевају различите конфигурације ласера.
Типичне апликације укључују:
СиЦ облатне и танки листови:Мало струготина, ниско термичко оштећење, узак усек и висока прецизност позиционирања
СиЦ керамичке подлоге:Баланс између квалитета сечења и ефикасности обраде
Дебела СиЦ керамика и структурни делови:Висока способност уклањања материјала и ефикасност обраде
Микро рупе и жлебови:Мала величина тачке, прецизно позиционирање и прецизна контрола процеса
Пре него што затражите понуду, дефинишите:
Тип материјала → Дебљина → Величина комада → Начин обраде → Захтеви за квалитет → Обим производње
Ова информација је важнија од једноставног поређења снаге ласера.
2. Која таласна дужина ласера је најбоља за СиЦ?
Таласна дужина ласера има значајан утицај на обраду СиЦ.
Пошто је СиЦ материјал са широким{0}}појасним размаком, његова интеракција са различитим таласним дужинама зависи од фактора као што су тип материјала, кристална структура, стање површине и параметри обраде. Стога, не постоји јединствена таласна дужина која је идеална за сваку СиЦ примену.
355нм УВ ласер
355нм УВ ласери се широко разматрају за прецизну обраду СиЦ-а због њихове краће таласне дужине и мање достижне тачке фокуса.
Посебно су погодни за:
Танке СиЦ плочице и керамичке плоче
Фине контуре и микроструктуре
Апликације које захтевају уске резове
Високо{0}прецизно сечење
За танке и прецизне СиЦ компоненте, 355нм УВ машина за ласерско сечење је јака опција за процену.
Зелени ласер од 532 нм
Зелени ласери се такође могу користити за одређене прецизне СиЦ апликације. Њихову прикладност треба проценити према дебљини материјала, траженом квалитету ивица и стварним резултатима обраде.
1064–1080 нм влакна / КЦВ ласер
Ласери са влакнима{0}}велике снаге и КЦВ ласери се могу узети у обзир за дебљу СиЦ керамику и структурне компоненте где су брзина уклањања материјала и ефикасност обраде важни.
Стога, ласере од 1064–1080 нм не треба једноставно класификовати као "неприкладне" за СиЦ. Одговарајући ласер зависи од примене.
Као опште упутство:
За танке и прецизне СиЦ компоненте, прво процените 355нм УВ решења. За дебљу СиЦ керамику и структурне делове, могу бити прикладнија решења за КЦВ-велике снаге или ласерска решења са влакнима.
3. Наносекундни или пикосекундни ласер?
Трајање импулса је још један важан фактор у обради СиЦ ласером.
Наносекундни ласер
Наносекундни ласери нуде практичну равнотежу између могућности обраде, цене опреме и индустријске употребљивости.
355 нм УВ наносекундни ласер може бити погодан за многе танке СиЦ и прецизне керамичке апликације када су снага ласера, енергија импулса, брзина понављања, брзина скенирања и стратегија обраде правилно оптимизовани.
Пикосекундни / фемтосекундни ласер
Ултрабрзи ласери могу додатно да смање топлотне ефекте и могу да пруже предности када је потребно изузетно ниско топлотно оштећење, минимално ломљење или фине микроструктуре.
Међутим, они такође долазе са већим трошковима опреме.
Бољи приступ је прво дефинисати тражени квалитет, а затим одабрати одговарајуће трајање импулса.
4. Систем покрета је важан колико и ласер
Ласер одређује како енергија ступа у интеракцију са СиЦ, док систем кретања одређује колико се тачно и доследно извршава путања обраде.
Када процењујете машину, проверите:
Позиционирање и поновљивост
Немојте се фокусирати само на рекламирану тачност понављања позиционирања.
Такође размотрите:
Стварна тачност обраде
Тачност позиционирања
Поновљивост
Правост
Дугорочна{0}}стабилност рада
За апликације на плочицама и прецизну керамику, стварна тачност обраде је значајнија од једне спецификације у таблици са подацима.
Линеарни мотор и повратне информације{0}}затворене петље
Високо{0}}прецизне ласерске машине могу да користе линеарне моторе заједно са линеарним скалама високе{1}}високе резолуције за позиционирање у затвореној{2}}петљи.
Ова конфигурација може да обезбеди брз одговор и прецизну контролу покрета, посебно за апликације за прецизно сечење.
5. Позиционирање визије и динамичко фокусирање
За СиЦ плочице и прецизне керамичке компоненте, такође треба узети у обзир системе за вид и фокусирање.
ЦЦД Висион Поситионинг
Систем визије може идентификовати:
Облатне ивице
Ознаке за поравнање
Сечење улица
Контуре радног предмета
Обрада позиција
Прецизно позиционирање вида је посебно важно када ласерска путања мора да одговара постојећим карактеристикама на плочици или подлози.
Динамичко фокусирање
Када површина радног предмета није савршено равна или је материјал релативно дебео, фиксни фокус може да се удаљи од оптималног положаја током обраде.
Систем динамичког фокусирања може да компензује промене у висини радног предмета и да задржи конзистентнији фокусни положај.
Важно је разликовати две функције:
Динамичко фокусирање контролише фокусну позицију, док база података процеса контролише ласерске параметре за различите материјале, дебљине и путање обраде.
6. Обрадите знање-како је важније од саме снаге ласера
Две машине које користе сличне ласерске изворе могу произвести веома различите резултате резања СиЦ.
Један важан разлог је развој процеса.
Када бирате машину за ласерско сечење СиЦ, питајте да ли добављач има искуства у оптимизацији параметара за различите:
СиЦ дебљине
Типови кристала
Геометрије сечења
Ласерске снаге
Брзине скенирања
Стратегије обраде
Способан добављач треба да буде у могућности да тестира ваш стварни материјал и развије одговарајући процес уместо да обезбеди само стандардни скуп параметара.
7. Изаберите машину према вашој апликацији
| Апликација | Кључни захтеви | Препоручени смер |
| Сечење / сечење СиЦ обланда | Мало струготине, узак усек, тачност позиционирања | 355нм УВ + прецизан вид |
| Танке СиЦ керамичке плоче | Квалитет ивица, ниско термичко оштећење | УВ наносекундни или ултрабрзи ласер |
| СиЦ керамичке подлоге | Баланс квалитета и ефикасности | УВ или КЦВ у зависности од дебљине |
| Дебела СиЦ керамика / структурни делови | Уклањање материјала и ефикасност | КЦВ/фибер ласер-велике снаге |
| Микро рупе / жлебови | Мала тачка, прецизно позиционирање | УВ или ултрабрзи ласер |
| Истраживање и развој / мала{0}}серијска производња | Флексибилност и контрола параметара | Подесива снага + више начина рада |
Не постоји једна машина за ласерско сечење СиЦ која је оптимална за сваку дебљину и примену.
8. Увек тестирајте свој стварни СиЦ материјал пре куповине
Тестирање узорака треба да буде један од најважнијих корака у процесу одабира опреме.
Немојте процењивати машину само на основу:
Снага ласера
Максимална дебљина сечења
Максимална брзина сечења
Поновите тачност позиционирања
Уместо тога, тестирајте свој стварни материјал и измерите:
Квалитет резања
Цхиппинг
Пукотине
Зона{0}}захваћена топлотом
Ширина реза
Квалитет површине реза
Храпавост површине
Ефикасност обраде
Време обраде по делу
Брзина резања
Број скенирања
Стабилност континуиране обраде
Димензионална тачност
Коначне димензије контуре
Пречник рупе
Прецизност положаја
Дугорочна{0}}доследност димензија
За производне примене, препоручују се тестови континуиране обраде уместо да се процењује само један узорак
9. ВХИЦ Ласер СиЦ Ласер Процессинг Солутионс
ВХИЦ Ласер обезбеђује системе за ласерску обраду напредне керамике и других тврдих, ломљивих материјала.
За танке и прецизне СиЦ компоненте, 355нм УВ наносекундни ласерски системи се могу проценити за високо{1}}сечење и микро обраду.
За дебљу СиЦ керамику и структурне компоненте, КЦВ ласерски системи велике снаге-могу се размотрити када су потребне веће стопе уклањања материјала и ефикасност обраде.
Конфигурације машина се могу прилагодити према апликацији, укључујући:
УВ или КЦВ ласерски извори
Прецизне платформе за кретање
ЦЦД позиционирање вида
Аутоматско или динамичко фокусирање
Прилагођени параметри процеса
Аутоматски утовар и истовар
Коначну конфигурацију ласера увек треба одредити путем стварног тестирања узорка на основу материјала, дебљине, геометрије и захтева корисника.
Закључак
Одабир праве машине за ласерско сечење од силицијум карбида није само питање избора највеће снаге ласера.
Кључ је пронаћи праву комбинацију:
Таласна дужина ласера + трајање импулса + тачност покрета + позиционирање вида + развој процеса
Најпоузданији процес куповине је:
Дефинишите материјал → Изаберите ласерску технологију → Тестирајте стварне узорке → Измерите квалитет сечења → Проверите стабилност производње → Завршите конфигурацију машине.
Ако тражите одговарајуће решење за ласерско сечење за ваше СиЦ материјале, слободноконтактирајте ИЦЛасер. Понудићемо вам бесплатну производњу узорака и верификацију процеса.
